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爐溫自動(dòng)控制原理
閱讀:2293 發(fā)布時(shí)間:2014-6-26根據(jù)爐溫對(duì)給定溫度的偏差,自動(dòng)接通或斷開(kāi)供給爐子的熱源
能量,,或連續(xù)改變熱源能量的大小,,使?fàn)t溫穩(wěn)定有給定溫度范圍,
以滿足熱處理工藝的需要,。溫度自動(dòng)控制常用調(diào)節(jié)規(guī)律有二位式,、
三位式、比例,、比例積分和比例積分微分等幾種,。電阻爐爐溫控制
是這樣一個(gè)反饋調(diào)節(jié)過(guò)程,比較實(shí)際爐溫和需要爐溫得到偏差,,通
過(guò)對(duì)偏差的處理獲得控制信號(hào),,去調(diào)節(jié)電阻爐的熱功率,從而實(shí)現(xiàn)
對(duì)爐溫的控制,。按照偏差的比例,、積分和微分產(chǎn)生控制作用(PID
控制),是過(guò)程控制中應(yīng)用zui廣泛的一種控制形式,。
系統(tǒng)控制程序采用兩重中斷嵌套方式設(shè)計(jì)。首先使T0計(jì)數(shù)器產(chǎn)
生定時(shí)中斷,,作為本系統(tǒng)的采樣周期,。在中斷服務(wù)程序中啟動(dòng)A/D
,,讀入采樣數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)字濾波,、上下限報(bào)警處理,,PID計(jì)算,然
后輸出控制脈沖信號(hào),。脈沖寬度由T1計(jì)數(shù)器溢出中斷決定,。在等待
T1中斷時(shí),將本次采樣值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度值放入顯示緩沖區(qū),,然
后調(diào)用顯示子程序,。從T1中斷返回后,再?gòu)腡0中斷返回主程序并
且,、繼續(xù)顯示本次采樣溫度,,等待下次T0中斷。
1)二位式調(diào)節(jié)--它只有開(kāi),、關(guān)兩種狀態(tài),,當(dāng)爐溫低于限給定值
時(shí)執(zhí)行器全開(kāi);當(dāng)爐溫高于給定值時(shí)執(zhí)行器全閉,。(執(zhí)行器一般選
用接觸器)
2)三位式調(diào)節(jié)--它有上下限兩個(gè)給定值,,當(dāng)爐溫低于下限給
定值時(shí)招待器全開(kāi);當(dāng)爐溫在上,、下限給定值之間時(shí)執(zhí)行器部分開(kāi)
啟,;當(dāng)爐溫超過(guò)上限給定值時(shí)執(zhí)行器全閉。(如管狀加熱器為加熱
元件時(shí),,可采用三位式調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)加熱與保溫功率的不同)
3)比例調(diào)節(jié)(P調(diào)節(jié))--調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)(M)和偏差輸入
(e)成比例,。即:M=ke
式中:K-----比例系數(shù)
比例調(diào)節(jié)器的輸入、輸出量之間任何時(shí)刻都存在--對(duì)應(yīng)的比例
關(guān)系,,因此爐溫變化經(jīng)比例調(diào)節(jié)達(dá)到平衡時(shí),,爐溫不能加復(fù)到給定
值時(shí)的偏差--稱“靜差”
4)比例積分(PI)調(diào)節(jié)--為了“靜差”,在比例調(diào)節(jié)中添加積分
(I)調(diào)節(jié)積分,,調(diào)節(jié)是指調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)與偏差存在隨時(shí)間的
增長(zhǎng)而增強(qiáng),,直到偏差消除才無(wú)輸出信號(hào),故能消除“靜差”比例調(diào)
節(jié)和積分調(diào)節(jié)的組合稱為比例積分調(diào)節(jié).
5) 比例積分微分(PID)調(diào)節(jié)--比例積分調(diào)節(jié)會(huì)使調(diào)節(jié)過(guò)程增
長(zhǎng),,溫度的波動(dòng)幅值增大,,為此再引入微分(D)調(diào)節(jié)。微分調(diào)節(jié)
是指調(diào)節(jié)器的輸出與偏差對(duì)時(shí)間的微分成比例,,微分調(diào)節(jié)器在溫度
有變化“苗頭”時(shí)就有調(diào)節(jié)信號(hào)輸出,,變化速度越快、輸出信號(hào)越強(qiáng)
,故能加快調(diào)節(jié)速度,,降低溫度波動(dòng)幅度,,比例調(diào)節(jié)、積分調(diào)節(jié)和
微分調(diào)節(jié)的組合稱為比例積分微分調(diào)節(jié),。(一般采用晶閘管調(diào)節(jié)器
為執(zhí)行器),。
根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況,這種控溫方法,,精度比較高,,系統(tǒng)
性能穩(wěn)定,滿足生產(chǎn)的實(shí)際需要,。主要設(shè)備:熱電偶或熱電阻,智能
PID溫控儀,可控硅觸發(fā)調(diào)功器等,。