St?rk-Tronic溫度控制器 產(chǎn)品應(yīng)用案例

St?rk-Tronic ST710-KHBA.03 PT100 230AC K1K2K3產(chǎn)品應(yīng)用案例

一、產(chǎn)品基礎(chǔ)信息概述

（一）型號(hào)與定位

St?rk-Tronic900210.005 對(duì)應(yīng)型號(hào) ST710-KHBA.03 PT100 230AC K1K2K3，由專注工業(yè)測控設(shè)備的德國 St?rk-Tronic 研發(fā)。該于 1988 年在斯圖加特 - 維辛根成立，在溫度控制、傳感器信號(hào)處理領(lǐng)域具備 30 年技術(shù)積累。自成立以來，St?rk-Tronic 不斷創(chuàng)新，從開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)溫度控制器程序，到引入的貼片技術(shù)、32 位處理器，建立自動(dòng)化和控制系統(tǒng)平臺(tái)，其核心產(chǎn)品廣泛覆蓋工業(yè)自動(dòng)化、能源管理及環(huán)境技術(shù)等領(lǐng)域，以高質(zhì)量和可靠性著稱。

（二）核心功能定位

作為三相輸出溫度控制器，適配 PT100 熱電阻傳感器，支持 230V AC 供電，集成 3 組繼電器輸出（K1/K2/K3），可實(shí)現(xiàn)多設(shè)備協(xié)同控制，適用于需要精準(zhǔn)溫度調(diào)節(jié)與負(fù)載均衡管理的工業(yè)場景。PT100 熱電阻傳感器基于鉑金屬電阻隨溫度變化特性，在 0℃時(shí)電阻值為 100 歐姆，測量范圍可達(dá) - 200℃~850℃ ，配合控制器能精確感知溫度變化。3 組繼電器輸出可分別控制不同設(shè)備，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的溫度控制邏輯。

二、技術(shù)參數(shù)與硬件配置

（一）電氣參數(shù)

1. 供電規(guī)格：設(shè)備采用 230V AC 工頻電源輸入，可兼容      50/60Hz 頻率，輸入阻抗符合工業(yè)級(jí)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，能夠在電壓波動(dòng)的環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行，確保設(shè)備在復(fù)雜電網(wǎng)條件下的可靠性，減少因電源問題導(dǎo)致的故障風(fēng)險(xiǎn)。

2. 輸出配置：配備 3 組繼電器觸點(diǎn)（K1/K2/K3），單觸點(diǎn)額定電流 3A（阻性負(fù)載），支持 250V AC 電壓切換。各繼電器具備獨(dú)立電氣隔離，可分別驅(qū)動(dòng)不同執(zhí)行器，如控制壓縮機(jī)啟停以調(diào)節(jié)制冷量，控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)通風(fēng)量調(diào)節(jié)，以及控制加熱元件工作維持溫度穩(wěn)定      ，滿足多樣化的工業(yè)控制需求。

3. 傳感器接口：支持三線制 PT100 接入，測量范圍為 -      50℃~+150℃，內(nèi)置線性化校正算法，分辨率可達(dá) 0.1℃ 。能精準(zhǔn)捕捉環(huán)境溫度變化，為溫度控制提供可靠數(shù)據(jù)，即使在溫度變化微小的場景下，也能及時(shí)響應(yīng)并調(diào)整控制策略。

（二）機(jī)械與環(huán)境參數(shù)

1. 安裝方式：采用面板嵌入式安裝，前面板尺寸為 84mm×42mm，開孔尺寸 67.5mm×31.5mm，安裝深度 85mm，這種標(biāo)準(zhǔn)化尺寸適配常見的控制柜布局，便于在工業(yè)控制柜中進(jìn)行安裝與集成，節(jié)省空間且布線方便。

2. 防護(hù)等級(jí)：前面板達(dá)到 IP65 防塵防水等級(jí)，能有效防止灰塵侵入，同時(shí)可承受來自各個(gè)方向的水噴射而無有害影響；后部為 IP00。適合在室內(nèi)工業(yè)環(huán)境中使用，工作溫度范圍為 0℃~55℃，存儲(chǔ)溫度為 - 20℃~+70℃，相對(duì)濕度≤75% 無冷凝，確保在不同環(huán)境條件下穩(wěn)定運(yùn)行，避免因環(huán)境因素導(dǎo)致設(shè)備損壞或性能下降。

三、典型應(yīng)用場景

（一）工業(yè)制冷系統(tǒng)多級(jí)控制

在冷水機(jī)組集群中，通過 K1/K2/K3 分別控制 3 臺(tái)壓縮機(jī)，利用控制器內(nèi)置的順序切換功能，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行時(shí)長均衡，降低單臺(tái)壓縮機(jī)損耗。同時(shí)，可設(shè)置啟動(dòng)延遲（0~300 秒可調(diào)），避免多機(jī)同時(shí)啟動(dòng)造成的電網(wǎng)沖擊，適用于食品冷凍、化工冷卻等需要連續(xù)溫控的場景。例如，在食品冷凍廠，制冷系統(tǒng)需 24 小時(shí)不間斷運(yùn)行，通過該控制器的順序切換功能，可確保 3 臺(tái)壓縮機(jī)輪流工作，每臺(tái)壓縮機(jī)運(yùn)行一定時(shí)長后切換至備用狀態(tài)，有效延長設(shè)備使用壽命，同時(shí)降低維修成本 。啟動(dòng)延遲設(shè)置為 10 秒，可避免 3 臺(tái)壓縮機(jī)同時(shí)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)造成的瞬間電流沖擊，保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，為食品冷凍提供持續(xù)可靠的制冷環(huán)境。

（二）加熱設(shè)備精準(zhǔn)調(diào)節(jié)

在工業(yè)烤箱溫度控制中，PT100 傳感器實(shí)時(shí)采集爐膛溫度，K1/K2 驅(qū)動(dòng)加熱元件分段工作（如主加熱與輔助加熱），K3 連接超溫報(bào)警裝置。通過雙級(jí)設(shè)定值（主設(shè)定值 S1 與備用設(shè)定值 S1'）配合滯后調(diào)節(jié)（P2/P3 參數(shù)），實(shí)現(xiàn) ±0.5℃的控溫精度，滿足電子元件燒結(jié)、材料熱處理等工藝要求。在電子元件燒結(jié)過程中，對(duì)溫度精度要求，主設(shè)定值 S1 設(shè)為 150℃，備用設(shè)定值 S1' 設(shè)為 150.5℃ ，當(dāng)溫度低于 S1 時(shí)，K1 控制主加熱元件全功率工作，K2 控制輔助加熱元件根據(jù)實(shí)際溫度微調(diào)；當(dāng)溫度達(dá)到 S1' 時(shí)，K1 降低主加熱元件功率，K2 維持輔助加熱元件低功率運(yùn)行 ，確保爐膛溫度始終穩(wěn)定在 ±0.5℃范圍內(nèi)，保證電子元件燒結(jié)質(zhì)量。當(dāng)溫度超過 151℃時(shí)，K3 觸發(fā)超溫報(bào)警裝置，提醒操作人員及時(shí)處理，避免設(shè)備損壞和產(chǎn)品質(zhì)量問題。

（三）能源管理系統(tǒng)負(fù)載均衡

在區(qū)域供熱系統(tǒng)中，控制器接入 3 組循環(huán)泵，根據(jù)實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)切換泵組運(yùn)行狀態(tài)，K1/K2/K3 分別對(duì)應(yīng)工頻運(yùn)行、變頻調(diào)節(jié)、備用待機(jī)模式，結(jié)合內(nèi)置的熱力繼電器保護(hù)功能（如壓縮機(jī)停機(jī)保護(hù)時(shí)間設(shè)置），提升系統(tǒng)能效并延長設(shè)備壽命。當(dāng)供熱需求較低時(shí)，K1 控制一組循環(huán)泵工頻運(yùn)行，維持基本供熱流量；隨著供熱需求增加，K2 啟動(dòng)第二組循環(huán)泵并進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，根據(jù)實(shí)際溫度調(diào)整泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)供熱，避免能源浪費(fèi)；K3 控制第三組循環(huán)泵處于備用待機(jī)模式，當(dāng) K1 或 K2 對(duì)應(yīng)的泵出現(xiàn)故障時(shí)，K3 可迅速啟動(dòng)備用泵，確保供熱系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。內(nèi)置的熱力繼電器保護(hù)功能可設(shè)置壓縮機(jī)停機(jī)保護(hù)時(shí)間為 5 分鐘，防止壓縮機(jī)頻繁啟停，延長設(shè)備使用壽命，提高區(qū)域供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性 ，降低運(yùn)維成本。

四、安裝與接線規(guī)范

（一）電氣連接要求

1. 電源接線：230V AC 電源線通過 Steckklemme 插頭連接，需使用 1.5mm2 以上銅芯導(dǎo)線，確保導(dǎo)線有足夠的載流能力，滿足設(shè)備正常運(yùn)行的電流需求。零線火線區(qū)分接入端子，嚴(yán)格按照電氣規(guī)范操作，避免接錯(cuò)導(dǎo)致短路或設(shè)備損壞。接地端子需可靠連接保護(hù)地（PE），接地電阻應(yīng)小于 4Ω ，良好的接地可有效防止設(shè)備漏電對(duì)人員和設(shè)備造成傷害，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性。

2. 傳感器接線：PT100 三線制接入，采用屏蔽雙絞線減少電磁干擾，屏蔽層應(yīng)單端接地，避免形成接地環(huán)路引入新的干擾。導(dǎo)線電阻需在控制器校準(zhǔn)范圍內(nèi)（默認(rèn) 0~10Ω），過長的導(dǎo)線或電阻過大的導(dǎo)線會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減，影響測量精度，因此要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適長度和規(guī)格的導(dǎo)線，避免長距離傳輸導(dǎo)致的信號(hào)衰減。

3. 負(fù)載接線：繼電器觸點(diǎn)與執(zhí)行器連接時(shí)，感性負(fù)載需并聯(lián)續(xù)流二極管（反向耐壓≥400V），續(xù)流二極管可防止感性負(fù)載在斷電瞬間產(chǎn)生的自感反電動(dòng)勢對(duì)電路中的其他元件造成損壞。阻性負(fù)載建議串聯(lián)保險(xiǎn)絲（額定電流 5A），當(dāng)電路中出現(xiàn)過載或短路時(shí)，保險(xiǎn)絲可迅速熔斷，切斷電路，確保電路安全。

（二）參數(shù)初始化設(shè)置

1. 基礎(chǔ)配置：通過五位按鍵進(jìn)入層級(jí)菜單，層設(shè)置主設(shè)定值（S1）與回差（P1），如制冷場景 S1 設(shè)為      20℃，P1 設(shè)為 2℃，當(dāng)溫度高于 20℃時(shí)，控制器控制制冷設(shè)備啟動(dòng)，當(dāng)溫度低于 18℃時(shí)，制冷設(shè)備停止工作，通過設(shè)置回差可避免設(shè)備頻繁啟停。第二層配置傳感器類型（A60=PT100）、觸點(diǎn)邏輯（A1 = 制冷模式），確?？刂破髂軌蛘_識(shí)別傳感器信號(hào)并按照設(shè)定的邏輯控制負(fù)載。第三層啟用順序切換功能（A81=K1-K2-K3 循環(huán)），使 3 組繼電器按照設(shè)定順序輪流工作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行時(shí)長均衡，降低單臺(tái)設(shè)備損耗。

2. 故障診斷：LCD 顯示屏實(shí)時(shí)顯示狀態(tài)代碼，如 “F1L" 表示傳感器短路，“F1H" 為傳感器斷路，操作人員可通過顯示屏及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。通過      “AB" 鍵確認(rèn)報(bào)警后，控制器自動(dòng)切換至備用控制邏輯（如固定輸出比例），確保在傳感器故障等異常情況下，設(shè)備仍能維持基本運(yùn)行，避免生產(chǎn)中斷。

五、功能特性與技術(shù)優(yōu)勢

（一）多級(jí)控制策略

支持雙級(jí)設(shè)定值與三級(jí)輸出控制，可定義 K1/K2/K3 的開關(guān)邏輯（加熱 / 制冷模式獨(dú)立配置），滿足復(fù)雜溫控系統(tǒng)的梯度調(diào)節(jié)需求。以恒溫恒濕箱為例，K1 控制壓縮機(jī)啟停，實(shí)現(xiàn)制冷量的粗調(diào)；K2 調(diào)節(jié)電加熱功率，進(jìn)行溫度的精細(xì)補(bǔ)償；K3 聯(lián)動(dòng)加濕閥，維持濕度穩(wěn)定。當(dāng)箱內(nèi)溫度高于設(shè)定值時(shí)，K1 啟動(dòng)壓縮機(jī)制冷；溫度接近設(shè)定值時(shí)，K2 根據(jù)實(shí)際溫度調(diào)整電加熱功率，避免溫度過沖；同時(shí)，K3 根據(jù)濕度傳感器數(shù)據(jù)控制加濕閥，確保恒溫恒濕箱內(nèi)溫濕度同時(shí)滿足工藝要求，為實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)提供穩(wěn)定的環(huán)境條件 。

（二）可靠性設(shè)計(jì)

1. 繼電器保護(hù)：內(nèi)置浪涌吸收電路，減少觸點(diǎn)電弧損耗。機(jī)械壽命≥10 萬次，確保在長期頻繁動(dòng)作的情況下，繼電器仍能保持穩(wěn)定工作。電氣壽命在 250V AC/3A 負(fù)載下≥5 萬次，可有效降低因繼電器故障導(dǎo)致的系統(tǒng)停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，適用于對(duì)可靠性要求較高的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線等場景。

2. 容錯(cuò)機(jī)制：傳感器故障時(shí)自動(dòng)進(jìn)入安全模式，按預(yù)設(shè)比例輸出（如 50% 額定功率）。在無人值守的遠(yuǎn)程監(jiān)控場景中，如分布式數(shù)據(jù)中心的溫控系統(tǒng)，即使 PT100 傳感器出現(xiàn)故障，控制器也能按照預(yù)設(shè)比例輸出功率，維持設(shè)備基本運(yùn)行，避免因溫度失控導(dǎo)致設(shè)備損壞，同時(shí)通過通信接口向監(jiān)控中心發(fā)送故障報(bào)警信息，便于運(yùn)維人員及時(shí)處理      。

（三）兼容性與擴(kuò)展性

標(biāo)配 ST-Bus 通信接口（需選配模塊），可接入 Modbus RTU 協(xié)議網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多控制器級(jí)聯(lián)與云端數(shù)據(jù)同步。支持通過上位機(jī)軟件批量配置參數(shù)，提高系統(tǒng)部署和維護(hù)效率。兼容 SCADA 系統(tǒng)與 PLC 控制器（如西門子 S7-200、三菱 FX 系列），在大型工業(yè)自動(dòng)化項(xiàng)目中，可將該溫度控制器與其他自動(dòng)化設(shè)備集成，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控與協(xié)同控制。例如，在化工生產(chǎn)過程中，通過 Modbus RTU 協(xié)議將多個(gè)溫度控制器接入 SCADA 系統(tǒng)，操作人員可在中控室實(shí)時(shí)監(jiān)控各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的溫度數(shù)據(jù)，并通過上位機(jī)軟件遠(yuǎn)程調(diào)整控制器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制和優(yōu)化 。

六、適配方案與選型建議

（一）系統(tǒng)適配清單

（二）選型注意事項(xiàng)

1. 負(fù)載類型：若驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載（如電機(jī)、電磁閥），需確認(rèn)繼電器觸點(diǎn)的沖擊電流耐受能力（瞬時(shí)大 12A），并配置浪涌保護(hù)裝置。因?yàn)楦行载?fù)載在斷電瞬間會(huì)產(chǎn)生自感反電動(dòng)勢，可能會(huì)對(duì)繼電器觸點(diǎn)造成損壞，所以必須確認(rèn)其沖擊電流耐受能力，并安裝如壓敏電阻、續(xù)流二極管等浪涌保護(hù)裝置，將過高的電壓抑制住，保護(hù)繼電器觸點(diǎn)，延長其使用壽命。

2. 傳感器布線：長距離傳輸（＞50 米）時(shí)，建議采用四線制 PT100      或增加導(dǎo)線截面積（≥2.5mm2），降低線路電阻對(duì)測量精度的影響。由于 PT100 傳感器的測量原理是基于電阻變化，長距離傳輸時(shí)，線路電阻會(huì)不可忽視，它會(huì)疊加在傳感器電阻變化上，導(dǎo)致測量誤差增大。采用四線制可以通過額外的兩根線對(duì)線路電阻進(jìn)行補(bǔ)償，增加導(dǎo)線截面積則可以降低線路電阻本身，從而保證測量精度。

3. 環(huán)境適配：高粉塵或潮濕環(huán)境需加裝前面板防水罩，確保 IP65 防護(hù)等級(jí)有效，高溫場景（＞55℃）需配置柜內(nèi)散熱風(fēng)扇。在高粉塵環(huán)境中，粉塵可能會(huì)進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，影響電氣性能，甚至造成短路；潮濕環(huán)境則容易使電子元件受潮損壞。加裝防水罩可以阻擋粉塵和水的侵入，維持 IP65 防護(hù)等級(jí)，保障設(shè)備正常運(yùn)行。而在高溫場景下，設(shè)備內(nèi)部元件會(huì)產(chǎn)生熱量，如果不能及時(shí)散熱，會(huì)導(dǎo)致元件性能下降甚至損壞，配置散熱風(fēng)扇可以有效降低柜內(nèi)溫度，保證設(shè)備穩(wěn)定工作      。

七、售后服務(wù)與維護(hù)

（一）常規(guī)維護(hù)項(xiàng)目

1. 季度檢查：每季度需對(duì)控制器進(jìn)行全面檢查。首先，使用柔軟的干布輕輕擦拭前面板，去除灰塵，避免灰塵堆積影響顯示效果和按鍵操作。接著，利用專業(yè)的接觸電阻測試儀測試?yán)^電器觸點(diǎn)接觸電阻，其阻值應(yīng)＜50mΩ ，若阻值過大，可能會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)發(fā)熱、打火，影響繼電器的正常工作和壽命。同時(shí)，對(duì)傳感器零點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，在 0℃環(huán)境下，PT100 傳感器的阻值應(yīng)為 100Ω±0.1Ω，通過校準(zhǔn)可確保溫度測量的準(zhǔn)確性，為溫度控制提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2. 年度保養(yǎng)：每年需對(duì)控制器進(jìn)行深度保養(yǎng)。使用扭矩扳手檢查接線端子扭矩，建議扭矩值為 2.5N?m ，確保接線牢固，防止因端子松動(dòng)導(dǎo)致接觸不良、發(fā)熱甚至斷路等問題。更新設(shè)備參數(shù)備份，將當(dāng)前設(shè)備的所有參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以便在設(shè)備出現(xiàn)故障或參數(shù)丟失時(shí)能夠快速恢復(fù)。通過專用的診斷軟件檢測 CPU 運(yùn)行狀態(tài)與 EEPROM 存儲(chǔ)穩(wěn)定性，確保控制器的核心部件正常工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的故障隱患      。

（二）技術(shù)支持體系

1. 備件供應(yīng)：原廠提供 K1/K2/K3 繼電器模塊替換件，型號(hào)為 900210.005-REL，確保備件與設(shè)備的兼容性和匹配度。備件庫存周期為 4 - 6 周，用戶可通過網(wǎng)站或客服熱線查詢備件庫存情況，及時(shí)進(jìn)行備件采購。設(shè)備支持在線故障代碼查詢，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，用戶可通過輸入故障代碼在網(wǎng)站上查詢故障原因和解決方案。同時(shí)，支持遠(yuǎn)程參數(shù)調(diào)試，用戶可在遇到參數(shù)設(shè)置問題時(shí)，聯(lián)系技術(shù)支持人員，通過遠(yuǎn)程連接的方式對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，提高故障處理效率      。

2. 質(zhì)保條款：整機(jī)提供 2 年質(zhì)保，在質(zhì)保期內(nèi)，用戶可享受免費(fèi)的維修和更換服務(wù)。但因過載或接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的故障除外，這些人為因素造成的故障需要用戶自行承擔(dān)維修費(fèi)用。在保修期內(nèi)，若主板或傳感器接口模塊出現(xiàn)故障，廠家將免費(fèi)進(jìn)行更換，確保設(shè)備能夠正常運(yùn)行。通過標(biāo)準(zhǔn)化安裝、參數(shù)化配置與系統(tǒng)化維護(hù)，St?rk-Tronic ST710-KHBA.03 PT100 230AC K1K2K3 控制器可實(shí)現(xiàn)工業(yè)溫控系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行，尤其適合多設(shè)備協(xié)同、高精度控溫的復(fù)雜場景，為能源優(yōu)化與設(shè)備可靠性提供技術(shù)保障。

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