什么是溫度控制?溫度調節閥是什么控制溫度的呢?下面我們就由我們彬米方工為您解讀分享;
把控制對象的溫度操作至需要的溫度,這個(gè)過(guò)程就是溫度控制。
溫度控制的好壞
在對控制對象進(jìn)行控制的過(guò)程中,把溫度變化的結果叫控制結果。控制的好就是怎樣把控制結果去接近理想的響應。
理想的溫度控制是當目標溫度變化時(shí)(變更設定值、投入電源時(shí)的起動(dòng))、控制的溫度可以忠實(shí)地跟蹤。現實(shí)中,由于控制對象、溫度檢測部分、操作部分等有時(shí)間延遲,所以,控制部分對延遲返回的溫度進(jìn)行補正動(dòng)作。因此,產(chǎn)生“上沖”,“下沖”現象。如果為了得到好的控制結果,把控制動(dòng)作的增益(響應性)減小,則達到目標溫度的時(shí)間變長(cháng)了,或振蕩減不下去,甚至變大。
把哪個(gè)作為好的控制結果?因控制對象的用途以及目的而異,適當的響應性,且振蕩少。
控制動(dòng)作的種類(lèi)
二位置動(dòng)作(開(kāi)關(guān)動(dòng)作)
電取暖器或電熨斗進(jìn)行的溫度控制就是開(kāi)關(guān)控制,即如果實(shí)際的溫度比設定值高就關(guān)斷(OFF)電爐絲的電源,如果比設定值低就接通(ON)電爐絲的電源。象這樣對于設定溫度來(lái)說(shuō),根據測量溫度的高低進(jìn)行的OFF/ON控制叫二位置動(dòng)作或開(kāi)關(guān)(OFF/ON)動(dòng)作。
控制簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是產(chǎn)生振蕩。
比例動(dòng)作(P動(dòng)作)
輸出與設定值和測量值的偏差的大小成比例的操作量,進(jìn)行控制。
以設定值為中心設置比例帶,一旦測量溫度進(jìn)入比例帶內,就漸漸地減小操作量。
溫度在比例帶內尋找平衡點(diǎn)趨于穩定,但測量值與設定值很少一致。
設定溫度與穩定溫度的偏差叫殘留偏差。
積分動(dòng)作(I動(dòng)作)
用比例動(dòng)作進(jìn)行控制會(huì )發(fā)生殘留偏差。用積分動(dòng)作(I動(dòng)作)消除殘留偏差。
積分動(dòng)作是輸出偏差(設定值與測量值的差)的大小和發(fā)生偏差的時(shí)間圍成的面積,即與積分值的大小成比例。
鑒此,只要有偏差,積分動(dòng)作就為了消除偏差起作用,進(jìn)而消除殘留偏差。
積分動(dòng)作的強弱用積分時(shí)間表示。積分動(dòng)作所產(chǎn)生的輸出(操作量)與比例動(dòng)作產(chǎn)品的輸出(操作量)相等時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫積分時(shí)間。
積分時(shí)間越短,積分效果越強。積分時(shí)間越長(cháng),積分效果越弱。
如果積分效果太強,則易發(fā)生振蕩,不穩定。
微分動(dòng)作(D動(dòng)作)
按照與發(fā)生偏差(設定值和測量值的差)的速度成比例的操作量進(jìn)行控制,用于防止偏差的變大于未然的動(dòng)作叫微分動(dòng)作(D動(dòng)作)。
微分動(dòng)作的強弱用微分時(shí)間表示。微分時(shí)間為微分動(dòng)作所產(chǎn)生的輸出(操作量)與比例動(dòng)作產(chǎn)生的輸出(操作量)相等時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫微分時(shí)間。
微分時(shí)間越長(cháng),微分效果越強。微分時(shí)間越短,微分效果越弱。
如果微分效果太強,即使偏差的變化小,也出現大的輸出變化,發(fā)生振蕩,而不穩定。
PID動(dòng)作
PID動(dòng)作是比例動(dòng)作、積分動(dòng)作、微分動(dòng)作的組合。
PID調節儀表圖片 用比例動(dòng)作可得到?jīng)]有振蕩的穩定控制結果,用積分動(dòng)作消除殘留偏差,用微分動(dòng)作改善外亂的影響。
適用于無(wú)效時(shí)間大過(guò)調節(上沖)大的場(chǎng)合。
控制動(dòng)作的種類(lèi)
正動(dòng)作和逆動(dòng)作
正動(dòng)作是當實(shí)際溫度比設定值高的場(chǎng)合,增加操作量。
正動(dòng)作用于冷卻控制。
逆動(dòng)作是當實(shí)際溫度比設定值低的場(chǎng)合,增加操作量。
逆動(dòng)作用于加熱控制。
加熱冷卻控制
控制分加熱和冷卻控制。
通過(guò)去1臺溫度控制器可以輸出加熱和冷卻兩種操作量。
位置比例控制
在采用可控馬達的控制中,輸入可控馬達的開(kāi)度(電阻尺的位置),輸出控制信號。也備有對應「不用電阻尺」可控馬達溫度控制器。
級聯(lián)控制
對于想控制溫度的部位與熱源之間有較大時(shí)間延遲的對象有效。
把一次控制器(主)的控制輸出作為二次控制器(從屬)的遠程設定輸入。
二次控制器用一次控制器的控制輸出一邊修正溫度設定值,一邊進(jìn)行熱源的溫度控制。
手動(dòng)控制
不是通過(guò)控制器進(jìn)行自動(dòng)控制,而是用手動(dòng)使操作輸出變化進(jìn)行控制。
用于過(guò)程控制的起動(dòng)時(shí)、試運行時(shí)等。
PV偏置
在測量輸入加上用PV偏置設定的值,補正測量輸入。
用于補正各個(gè)傳感器參差不齊的偏差或與其他儀器的測量值的偏差的場(chǎng)合。
例:用2臺溫控儀測量相同點(diǎn)的溫度時(shí),顯示的測量值為
溫控儀A:200℃
溫控儀B:198℃
如果在溫控儀B設定PV偏置為+2℃,則顯示值為:
顯示值=測量值+PV偏值
=198℃+2℃=200℃。
數字濾波
用于降低輸入的雜波干擾。等價(jià)為一次延遲的CR低通濾波器。
濾波器的時(shí)間常數根據控制對象的特性和雜波等級進(jìn)行設定,可以抑制輸入雜波的影響。
如果時(shí)間常數太小,則得不到濾波效果。如果時(shí)間常數太大,則響應性變差。
冷接點(diǎn)溫度補償電路
熱電偶根據儀表端子和測量點(diǎn)的溫度差產(chǎn)生相應的熱電動(dòng)勢。
端子部位的溫度是設置儀表的室內溫度,所以?xún)H產(chǎn)生相當于儀表端子和測量點(diǎn)的溫度差的熱電動(dòng)勢。
冷接點(diǎn)溫度補償電路是檢測出室溫,把室溫部分的熱電動(dòng)勢加上進(jìn)行補償,使其成為對應測溫點(diǎn)的溫度的熱電動(dòng)勢。
開(kāi)平方演算
在測量流量的場(chǎng)合,使用差壓式流量計時(shí),一般其輸出信號Δ、P(差壓)與流量(Q)有如下關(guān)系:
Q=∝√ Δ P
因些,可把來(lái)自流量計的輸出信號Δ、P進(jìn)行開(kāi)平方即可求出流量(Q)。
切除PV低輸入
進(jìn)行開(kāi)平方演算的場(chǎng)合,在輸入小的時(shí)候,即使差壓變化幅度小,也會(huì )導致測量流量大幅變化、或者因輸入雜波引起不穩定。為了避免上述現象,把測量的Δ P1以下的部分算為零的功能。
設定限幅器
限制設定值的設定范圍的功能。
設定變化率限幅器
設定變更了設定值時(shí)每單位時(shí)間設定值的變化量的功能。
用于變更了設定值而不希望輸出激劇變化的場(chǎng)合,或用于簡(jiǎn)易程序控制的場(chǎng)合。
多存儲區域功能
預先將設定值(SV)、PID常數、警報設定值、比例帶(P)、積分時(shí)間(I)、微分時(shí)間(D)等各種參數組登錄在數個(gè)存儲器上的功能。
把可登錄的參數組數叫存儲器數、能登錄8組的場(chǎng)合叫8存儲器。
根據需要調出相應的存儲器(區域)用于控制。
可把繁瑣的設定變更簡(jiǎn)單化。
遠程設定
用來(lái)自外部的模擬信號進(jìn)行設定值(SV)設定。
·RS倍率
對于遠程設定值乘以倍率的功能。
·RS偏值
對于遠程設定值用RS偏置加(減)得到的值為設定值。
敏捷PID控制
PID控制是通過(guò)設定P(比例帶)、積分時(shí)間(I)、微分時(shí)間(D)的各常數,想得到穩定的控制結果,現在被廣泛應用。但是,此PID控制的缺點(diǎn)是:
如果為了使「對應設定的響應」好而設定PID各常數,則「對應外亂的響應」變壞;相反,如果為了使「對應外亂的響應」好而設定PID各常數,則「對應外亂的響應」變壞。
敏捷PID控制,在使「對應外亂的響應」好而設定的PID參數的基礎上,可以從三種「對應設定的響應」的形狀Fast、Medium、Slow中選擇。
把這3種響應形狀叫控制響應參數。如果注重響應速度則選“Fast”,如果為了不產(chǎn)生過(guò)調節(上沖)則選“Slow”。
自動(dòng)演算(AT)
自動(dòng)演算(AT)是對于設定的溫度自動(dòng)地演算、設定最佳PID常數的功能。
自動(dòng)演算可以從投入電源后升溫中、控制穩定時(shí)的任意狀態(tài)開(kāi)始。
AT偏置
AT偏置是進(jìn)行測量值(PV)不超過(guò)設定值(SV)的自動(dòng)演算的場(chǎng)合設定。
如果一旦設定AT偏置,則可以變更進(jìn)行自動(dòng)演算的設定值(SV)即[AT點(diǎn)]。
控制狀態(tài)判斷型自我演算
當判斷控制已滋亂的場(chǎng)合,自我演算功能起作用。 |