智能溫度調節儀在高溫真空燒結爐中的應用

智能溫度調節儀在高溫真空燒結爐中的應用

高溫真空燒結爐中智能型調節儀采用具有運算能力的微處理機為核心，能實現各種控制算法，因此具有一 定的判斷能力。高溫真空燒結爐中智能型調節儀正逐步取代傳統的模擬式顯示調節儀器。

1.智能調節儀功能特點

① 智能調節儀具有自我校準、自動修正測量誤差、快速多次重復測量（＞1000次/S）、 自檢等功能，因此極大地提高了顯示的準確性、可靠性。

② 具有數據處理功能。智能儀表對測量數據進行整理和加工處理，能實現各種復雜運 算，例如，查找排序、數字濾波、表度變換、統計分析、函數逼近和頻譜分析等。這些是傳 統儀表無法實現的。

③ 實現了復雜的控制規律。智能調節儀不但能實現PID運算，還能實現更復雜的控制 規律，例如串級、前饋、解耦自適應、模糊控制、專家控制、神經網絡控制、混沌控制等。 這是模擬調節器根本不可能實現的。

④ 高溫真空燒結爐中智能型調節儀能實現多點測控功能。對多個通道、多個參數進行快速、實時測量和控制。如圖11- 4所示的SDC40B具有12個點。

⑤ 多種輸出形式?？梢詫崿F數字顯示、指針顯示、棒圖、符號、圖形、曲線、打印、 語音、聲光報警等輸出方式，還可以輸出模擬信號實現控制。

⑥ 數據通信按照串行通信接口總線（RS232C標準通信接口、RS485標準接口），并行 通信接口（IEEE-488）、光纖通信接口，與其他儀表、計算機、數字儀表等實現互聯。進而 可以形成復雜的，但功能分散的集散式控制系統。

⑦ 掉電保護。高溫真空燒結爐中智能型調節儀表內裝有后備電池和電源自動切換電路，EPROM存儲重要數據，可 實現掉電保護。

1. 智能調節器組成

基本上由信號輸人及處理部、控制算法處理部和輸出處理部三大部分組成，此外還有指 示設定部、通信部等。為SDC40B智能調節器構成圖。

(2) 積分調節器積分調節器的輸出信號是其輸入信號的積分。只要偏差信號(實際測 量值與設定值之差)不改變方向，它產生的控制作用就不斷加強'并使被控制量的偏差減 小積分作用有利于消除系統的穩定誤差，但是如果積分時間(丁1)過小(即積分速度過 大;會使系統輸出量的超調很大，過渡過程時間加長，穩定性變差。

(3) 微分調節器微分調節器的輸出信號與它的輸入信號的變化率成正比。微分調節冇 預測作用，即可根據輸入信號變化狀態進行控制。增大微分時間(丁 D)，能加快控制過程， 減少動態偏差和穩態偏差；但微分時間(Td)過大，系統對干擾特別敏感，以致影響正常 工作。

三、數字P1D控制算法

在模擬儀表中PID調節器是模擬調節器，由相應電路組成；在計算機控制系統中為數 字調節器。

模擬PID調節器的理想算式為：

叫,)=Kp [%)+ 扌 jfDdz + Td 籍^

式中Kp——比例增益；

Ti—-積分時間；

T_d——微分時間。

計算機控制系統中，把連續PID算法轉換為數字差分方程：

K K

u (K) = Kpe(z)+號、[e(z' — l)+e(/)] + KD[e(K) — e(K — l)]

1 = 1

式中Ki——積分系數，K】=KpT/T】；

Kd——微分系數，K_d = K_pT_d/T_;

T——釆樣周期。