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溫度控制器說明

 

一、原理 ：

 

     工業(yè)用溫控器一般分為兩大類：一類是機(jī)械式溫控器（如電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)、電接點(diǎn)雙金屬溫度計(jì)、溫控開關(guān)）一類是電子式溫控器，機(jī)械式溫控器在逐步淘汰，電子式溫控器應(yīng)用廣泛在這里進(jìn)行詳細(xì)介紹。電子式溫控器由四大機(jī)構(gòu)組成：轉(zhuǎn)換顯示機(jī)構(gòu)、設(shè)定機(jī)構(gòu)、比較運(yùn)算機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)，當(dāng)溫度傳感器把現(xiàn)場溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（Ω或mV）傳給溫控器，溫控器的轉(zhuǎn)換顯示機(jī)構(gòu)把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字顯示或模擬指示出來，并在內(nèi)部與設(shè)設(shè)定機(jī)構(gòu)的設(shè)定值通過比較機(jī)構(gòu)進(jìn)行比較（或PID運(yùn)算）后通過輸出機(jī)構(gòu)輸出給操控器（接觸器、固態(tài)繼電器、功率控制器），然后操控器再對(duì)加熱器/致冷器進(jìn)行控制。

 

二、分類：

簡易式溫控器

 ①輸入信號(hào)固定
 ②溫度顯示范圍固定
 ③一般用ON/OFF控制（個(gè)別有PI、PD）
 ④一般是繼電器輸出（個(gè)別有SSR、4-20mA）
 ⑤一般最多只能選擇一個(gè)報(bào)警，并且只能是偏差報(bào)警
 ⑥顯示方式：指針指示或數(shù)字顯示
 ⑦設(shè)定方式：旋鈕設(shè)定或指拔設(shè)定

④⑤⑥⑦

定貨時(shí)需指出

智能型PID溫控器  ①輸入信號(hào)一般為萬能輸入（個(gè)別定貨需指定）
 ②溫度范圍可自由選擇
 ③自由控制方式：ON/OFF、PID可自由選擇
 ④控制作用：加熱/致冷可自由選擇
 ⑤控制周期、輸入較正、回差值可自由設(shè)定
 ⑥報(bào)警設(shè)定值、報(bào)警模式可自由選擇
 ⑦輸出有繼電器、SSR、4-20mA 定貨時(shí)需選擇
 ⑧數(shù)字顯示、平面觸摸鍵設(shè)定 固定無需指出

④⑤⑥⑦⑧

內(nèi)部參數(shù)設(shè)定

  以上說明只是相對(duì)而言，兩種基本均有面板尺寸：48×48、72×72、48×96、96×96（個(gè)別48×24、160×80）最常用為：48×48。

 

三、功能細(xì)說及應(yīng)用：

     簡易式因操作、運(yùn)用簡單，在此不作詳細(xì)介紹，以下主要介紹智能型的功能說明、應(yīng)用及注意事項(xiàng)，部分常識(shí)與簡易式共用。

 

 輸入   指的是與之相配的溫度傳感器的分度號(hào)（國際簡易英文代號(hào)）一般有兩大類（十幾種）熱電偶、熱電阻。一般內(nèi)部參數(shù)可選，但個(gè)別廠家定貨時(shí)需指定輸入類型，大部分廠家還可接受各種變送器4-20mA、1-5VDC等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，并且顯示值可自行標(biāo)定而作為濕度、壓力等儀表使用，Autolise的AT48A系列也有此功能。除了選擇正確接線也要注意，熱電偶為兩線制（分正、負(fù)極不能接反），熱電阻一般為三線制（A、B、B），為了保證測溫準(zhǔn)確性，熱電偶線要接到儀表的接線端子或通過補(bǔ)償導(dǎo)線延長到儀表接線端子，而熱電阻到儀表的連接線要盡量電阻小的線，并且三條線的電阻要一樣大小，若兩線制熱電阻，則儀表B、B短接

 

 顯示 一般為四位LED顯示，分辯率可設(shè)定，而顯示精度則不同的廠家而不同，一般有0.1%、0.2%、0.3%、0.5%；表示允許誤差值=±實(shí)際測量值×精度等級(jí)，因此精度跟儀表量程無關(guān)。

 

 主輸出   輸出根據(jù)操作器（控制加熱器的部分），而選擇（定貨時(shí)需選），主要有繼電器、固態(tài)繼電器、4-20mADC輸出三種，大部分廠家只有一個(gè)主要輸出。

 

 控制方式   是對(duì)主輸出而言的，內(nèi)部參數(shù)可選，主要有ON/OFF、PID調(diào)節(jié)兩種，簡單地講ON/OFF控制是顯示值（PV）一旦高于或低于主設(shè)定值（SV）而進(jìn)行斷與通控制，而溫度控制特有的熱慣性使這種控制讓溫度固定保持在設(shè)定值的上、下一定范圍之內(nèi)因此精度較低，而PID調(diào)節(jié)則是以主設(shè)定值（SV）為目標(biāo)根據(jù)熱慣性大小進(jìn)行提前、滯后或加熱時(shí)間長短的比例、微分、積分綜合控制，通過自整定兩個(gè)來回后，會(huì)較好的與設(shè)定值（SV）保持平衡，這種控制方式精度高，因此一般選擇這種控制方式。

 

 控制作用   是針對(duì)主輸出而言的，即：加熱/致冷控制，一般內(nèi)部參數(shù)可選（個(gè)別只有加熱控制），加熱/致冷控制輸出是相反的，選擇錯(cuò)誤會(huì)引起完全的溫度失控，大部分情況使用加熱控制。

 

 控制回差值   一般是針對(duì)ON/OFF控制方式而言，為了防止因測量輸入值（PV）接近設(shè)定值（SV）并且波動(dòng)而導(dǎo)致輸出觸點(diǎn)動(dòng)作頻繁，使繼電器或接觸器等機(jī)械開關(guān)壽命降低。相當(dāng)于主輸出的觸點(diǎn)通/斷以設(shè)定值(SV)±回差值為準(zhǔn),這種叫雙邊回差。也有的是單邊回差, 即設(shè)定值(SV)“+”或“-”回差值為動(dòng)作值，回差值越大控制精度越低，回差值越小控制精度越高，但開關(guān)壽命越短，根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)定。

 

 控制周期   是針對(duì)PID調(diào)節(jié)控制方式而言，指的是比例周期，控制周期越短控制精度越高，但對(duì)于操作器為繼電器電器或接觸器的系統(tǒng)不要太短，因?yàn)閯?dòng)作頻繁而縮短它們的壽命，一般為20秒～30秒，對(duì)于操作器為固態(tài)繼電器、功率調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)一般為0.5秒～3秒。

 

 PID自整定   是針對(duì)主輸出而言，儀表開啟自整定后，儀表會(huì)根據(jù)加熱系統(tǒng)從常溫到所需設(shè)定的快慢，超過后降溫的快慢自己算出對(duì)系統(tǒng)最佳的比例值（P值）、微分值（I值）、積分值（D值），視不同系統(tǒng)自整定需要的時(shí)間可以從數(shù)秒到數(shù)小時(shí)，經(jīng)過兩個(gè)來回自整定會(huì)自己結(jié)束。對(duì)于系統(tǒng)第一次使用新儀表時(shí)要啟動(dòng)自整定，停機(jī)再啟動(dòng)不用再自整定，當(dāng)系統(tǒng)熱效應(yīng)改變?cè)O(shè)定值改變時(shí)，要重新自整定（例：一加熱系統(tǒng)原來沒有加風(fēng)機(jī)時(shí)自整定，加了風(fēng)機(jī)熱循環(huán)后要重新自整定）自整定一定要在連接好傳感器、操作器，并一開始加熱就啟動(dòng)自整定，這樣自整定才會(huì)相對(duì)準(zhǔn)確。對(duì)一些特殊場合或很熟悉成批一樣的設(shè)備，可以自己進(jìn)入?yún)?shù)把已知的P值、I值、D值輸入而不用通過自整定。

 

 變送輸出   個(gè)別廠家才有(但需定貨時(shí)指明)。把儀表的輸入同時(shí)變送為4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，供另外的記錄儀等同時(shí)使用。Autolise的AT48A可以通過參數(shù)設(shè)定把主輸出改為變送輸出而當(dāng)作溫度變送器用，且無需直流電源，也無需定貨指出。

 

 輔助輸出   也叫報(bào)警輸出，固定是繼電器輸出，一般廠家定貨時(shí)可選擇一個(gè)或兩個(gè)報(bào)警輸出，用于對(duì)主輸出觸點(diǎn)毀壞失控而超出某一溫度值（或某一范圍）進(jìn)行輸出報(bào)警或切斷，也有的可設(shè)定傳感器、加熱器斷線報(bào)警，報(bào)警方式一般內(nèi)部參數(shù)可選。Autolise的AT48C輔助輸出還可設(shè)定為主輸出而當(dāng)主輸出為繼電器的儀表用。

 

 報(bào)警模式   指的是報(bào)警觸點(diǎn)的動(dòng)作模式是上限報(bào)警、下限報(bào)警，還是上、下限報(bào)警（絕對(duì)值）、上偏差報(bào)警、下偏差報(bào)警，還是上、下限偏差報(bào)警（與主設(shè)定值的偏差值），另外報(bào)警模式還需配合相對(duì)的報(bào)警設(shè)定值，這樣報(bào)警觸點(diǎn)才能正確動(dòng)作。

 

 報(bào)警回差值   即報(bào)警滯后值，防止測量值接近報(bào)警值并且波動(dòng)而導(dǎo)致報(bào)警觸點(diǎn)動(dòng)作頻繁。

 

四、選型注意事項(xiàng)：

 

 智能型溫控器選型應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
①外形尺寸（面板尺寸、長度）
②輸入傳感器分度號(hào)(根據(jù)配套的傳感器而定)、顯示精度、顯示分辯率
③主輸出是什么（根據(jù)操控器而定,若操控器未定則根據(jù)系統(tǒng)精度要求而定）
④是否需要報(bào)警，幾個(gè)報(bào)警，可選的報(bào)警模式是否符合你的要求
⑤控制作用可選項(xiàng)是否有符合你的要求
 
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