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9页控制算法控制器测显值产品电炉温度传感器工业过程控制常用名词解释深圳市亚特克电子有限公司www.altec.cc目录・PID控制与调节原理・闭环控制・传感器*控制输出«ON/OFF控制«PID控制•曲线程序控制«时间比例输出(TimeProportioningAction)*电动阀门控制PID控制与调节原理ALTEC控制器能自动对诸如温度、湿度、压力、流量等过程变量进行测控一实际上,大多数的物理量都能用模拟信号来描述下例中,以最常见的温度变量来说明控制原理,该原理对于其它的模拟变量也是适用的功率调节器闭环控制上面是一个温度闭环控制系统示意图它由测量温度的传感器、控制器和功率调节器组成在工作过程中,控制器将实时测量温度和被称为设定值”(SettingValue)的目标温度进行比较,然后通过调节输岀功率使它们达到同一个温度值测量温度值通常被称为过程值(ProcessValue),或缩写为PV设定值和测量值之差被称为误差信号”传感器首先,自动控制器需要对实时过程值进行测量ALTEC控制器几乎可以接受任何类型的传感器输入必要时,须在仪表内对测量值进行标定(线性化)在温度应用系统中,热电偶和热电阻是最常用的温度传感器,选用类型则取决于温度范围和它工作的环境。
在本目录的传感器条目中,你将得到关于热电偶和热电阻的更为详尽的信息在有的应用场合中,温度传感器不能(或很难)附着并固定安装,此时,可以考虑使用非接触式的红外或光学高温温度计ALTEC控制器能直接接受来自应变仪、压力、流量或pH传感器的信号在大型应用项目中,通常使用信号调节器将传感器的测量值变送为4〜20mA或0〜10Vdc的信号后再输入控制器在ALTEC的系列控制器中,可以很方便地将输入标定到想得到的显示范围控制输出控制器需要输岀信号对加热功率、流量或者压力等过程值进行实时调节,以达到控制的目的主要的输岀类型有:继电器,对交流接触器或电磁阀进行操作,可用于加热/冷却应用系统逻辑电平,用于驱动固态继电器固态继电器优点:寿命长、免维护和快速响应,主要应用于需高精度控温场合可控硅过零输出,具有与固态继电器相同的优点,应用于大功率场合更为理想直流电流或电压,可用于阀位控制,或驱动可控硅移相模块(用于单相或三相加热应用系统),或驱动变频器等应用场合ON/OFFF空制ON/OFF控制的动作如下图所示当温度低于设定值时,加热继电器吸合,满功率运行;当温度高于设定值时,加热继电器断开,输岀关闭实测温度将在设定值上下岀现振荡,振幅和周期和系统的热惯性有关,主要应用于对控温精度要求不高的场合。
测量值PV在设定值SP附近时,因波动等关系,继电器触点常发生反复动作,设定一动作回差值,即可防止继电器的反复动作动作回老时间PID控制在大部分工业处理中(比如,塑料挤岀、金属处理或者半导体处理),要求对温度进行稳定的直线”控制,如下图ALTEC采用高级PID算法来达到这个要求PID控制也叫做三项”控制这三项是:P—Proportional,比例I—Integral,积分D—Derivative,微分控制器把的输岀就是上面三个项目之和这一组合输岀是误差信号的大小和持续时间和温度(或过程值)的变化速率的函数術出功率曲线程序控制当ALTEC控制器作为曲线程序控制器使用时,相当于控制器内有一个设定值发生器和一个PID控制器设定值发生器按照设定的曲线不断地修改目标值(SV),PID控制器按照目标值(SV)进行控制,使得实测值(PV)跟踪目标值进行变化,达到曲线程序控制的目的时间比例输出(TimeProportioningAction)为了获得高精度的温度控制效果,PID控制器需要根据温度偏差对输岀功率从0到100%进行平滑调节时间比例输岀通过改变电磁继电器、可控硅或固态继电器输岀的吸合时间比来得到0至U100%的可变功率。
下面的插图形象地阐明了这一原理时间比例输岀的动作周期时间越短,加热输岀功率越均匀,控温精度越高但频繁动作缩短电磁继电器的使用寿命在一般的加热系统中,采用电磁继电器,加热动作周期一般设为20秒,在热惯性较小的系统需要一个更短的动作周期此时,通常使用固态继电器或可控硅,加热动作周期一般设为0.2秒到2秒电动阀门控制电动阀有两个绕组,其中一个用于开阀,另一个则用于关阀电动阀的阀位控制是通过调节开阀时间或关阀时间来实现的有的阀配备用于阀位反馈的电位计,有的则没有ALTEC控制器有专为电动阀位控制而设计的算法可满足电动阀阀位控制公共端(可选)。





