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热处理炉温度控制仪表

热处理炉温度控制仪表

城池专业提供热处理设备、电炉、工业炉温度控制仪表仪器。品牌有富士FuJi，宇电，欧陆，RKC,欧姆龙Omron,，神岗，岛电，山武，WEST，导通，导电，理化，泛达，阳明，台仪，，台达、

摘要
热处理炉温度控制仪表

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热处理温度控制仪表
　　城池专业提供热处理设备、电炉、工业炉温度控制仪表仪器。品牌有富士FuJi，宇电，欧陆，RKC,欧姆龙Omron,，神岗，岛电，山武，WEST，导通，导电，理化，泛达，阳明，台仪，，台达、Honywell，虹润，亚泰，余姚等。
　　温度控制仪表简称温控表、温控器（Thermostat），根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特殊效应，产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件，或者电子原件在不同温度下，工作状态的不同原理来给电路提供温度数据，以供电路采集温度数据。
　　理想的温度控制是当目标温度变化时（变更设定值、投入电源时的起动）、控制的温度可以忠实地跟踪。现实中，由于控制对象、温度检测部分、操作部分等有时间延迟，所以，控制部分对延迟返回的温度进行补正动作。因此，产生“上冲”，“下冲”现象。如果为了得到好的控制结果，把控制动作的增益（响应性）减小，则达到目标温度的时间变长了，或振荡减不下去，甚至变大。 
 
热处理炉温度控制仪表
控制动作的种类 
 
● 二位置动作（开关动作） 
电取暖器或电熨斗进行的温度控制就是开关控制，即如果实际的温度比设定值高就关断（OFF）电炉丝的电源，如果比设定值低就接通（ON）电炉丝的电源。象这样对于设定温度来说，根据测量温度的高低进行的OFF/ON控制叫二位置动作或开关（OFF/ON）动作。 
控制简单，缺点是产生振荡。 
 
● 比例动作（P动作） 
输出与设定值和测量值的偏差的大小成比例的操作量，进行控制。 
以设定值为中心设置比例带，一旦测量温度进入比例带内，就渐渐地减小操作量。 
温度在比例带内寻找平衡点趋于稳定，但测量值与设定值很少一致。 
设定温度与稳定温度的偏差叫残留偏差。 
 
● 积分动作（I动作） 
用比例动作进行控制会发生残留偏差。用积分动作（I动作）消除残留偏差。 
积分动作是输出偏差（设定值与测量值的差）的大小和发生偏差的时间围成的面积，即与积分值的大小成比例。 
鉴此，只要有偏差，积分动作就为了消除偏差起作用，进而消除残留偏差。 
积分动作的强弱用积分时间表示。积分动作所产生的输出（操作量）与比例动作产品的输出（操作量）相等时所经过的时间叫积分时间。 
积分时间越短，积分效果越强。积分时间越长，积分效果越弱。 
如果积分效果太强，则易发生振荡，不稳定。 
 
● 微分动作（D动作） 
按照与发生偏差（设定值和测量值的差）的速度成比例的操作量进行控制，用于防止偏差的变大于未然的动作叫微分动作（D动作）。 
微分动作的强弱用微分时间表示。微分时间为微分动作所产生的输出（操作量）与比例动作产生的输出（操作量）相等时所经过的时间叫微分时间。 
微分时间越长，微分效果越强。微分时间越短，微分效果越弱。 
如果微分效果太强，即使偏差的变化小，也出现大的输出变化，发生振荡，而不稳定。 
 
● PID动作 
PID动作是比例动作、积分动作、微分动作的组合。 
用比例动作可得到没有振荡的稳定控制结果，用积分动作消除残留偏差，用微分动作改善外乱的影响。 
适用于无效时间大过调节（上冲）大的场合。 
 
控制动作的种类 
 
● 正动作和逆动作 
正动作是当实际温度比设定值高的场合，增加操作量。 
正动作用于冷却控制。 
逆动作是当实际温度比设定值低的场合，增加操作量。 
逆动作用于加热控制。 
 
● 加热冷却控制 
控制分加热和冷却控制。 
通过去1台温度控制器可以输出加热和冷却两种操作量。 
 
● 位置比例控制 
在采用可控马达的控制中，输入可控马达的开度（电阻尺的位置），输出控制信号。也备有对应「不用电阻尺」可控马达温度控制器。 
 
● 级联控制 
对于想控制温度的部位与热源之间有较大时间延迟的对象有效。 
把一次控制器（主）的控制输出作为二次控制器（从属）的远程设定输入。 
二次控制器用一次控制器的控制输出一边修正温度设定值，一边进行热源的温度控制。 
 
● 手动控制 
不是通过控制器进行自动控制，而是用手动使操作输出变化进行控制。 
用于过程控制的起动时、试运行时等。 
 
● PV偏置 
在测量输入加上用PV偏置设定的值，补正测量输入。 
用于补正各个传感器参差不齐的偏差或与其他仪器的测量值的偏差的场合。 
 
例：用2台温控仪测量相同点的温度时，显示的测量值为 
温控仪A：200℃ 
温控仪B：198℃ 
如果在温控仪B设定PV偏置为+2℃，则显示值为： 
显示值=测量值+PV偏值 
=198℃+2℃=200℃。 
 
● 数字滤波 
用于降低输入的杂波干扰。等价为一次延迟的CR低通滤波器。 
滤波器的时间常数根据控制对象的特性和杂波等级进行设定，可以抑制输入杂波的影响。 
如果时间常数太小，则得不到滤波效果。如果时间常数太大，则响应性变差。 
 
● 冷接点温度补偿电路 
热电偶根据仪表端子和测量点的温度差产生相应的热电动势。 
端子部位的温度是设置仪表的室内温度，所以仅产生相当于仪表端子和测量点的温度差的热电动势。 
冷接点温度补偿电路是检测出室温，把室温部分的热电动势加上进行补偿，使其成为对应测温点的温度的热电动势。 
 
● 开平方演算 
在测量流量的场合，使用差压式流量计时，一般其输出信号Δ、P（差压）与流量（Q）有如下关系： 
 
Q=∝√ Δ P 
 
因些，可把来自流量计的输出信号Δ、P进行开平方即可求出流量（Q）。 
 
● 切除PV低输入 
进行开平方演算的场合，在输入小的时候，即使差压变化幅度小，也会导致测量流量大幅变化、或者因输入杂波引起不稳定。为了避免上述现象，把测量的Δ P1以下的部分算为零的功能。 
 
● 设定限幅器 
限制设定值的设定范围的功能。 
 
● 设定变化率限幅器 
设定变更了设定值时每单位时间设定值的变化量的功能。 
用于变更了设定值而不希望输出激剧变化的场合，或用于简易程序控制的场合。 
 
● 多存储区域功能 
预先将设定值（SV）、PID常数、警报设定值、比例带（P）、积分时间（I）、微分时间（D）等各种参数组登录在数个存储器上的功能。 
把可登录的参数组数叫存储器数、能登录8组的场合叫8存储器。 
根据需要调出相应的存储器（区域）用于控制。 
可把繁琐的设定变更简单化。 
 
● 远程设定 
用来自外部的模拟信号进行设定值（SV）设定。 
 
·RS倍率 
对于远程设定值乘以倍率的功能。 
 
·RS偏值 
对于远程设定值用RS偏置加（减）得到的值为设定值。 
 
有关控制 
 
● 敏捷PID控制 
PID控制是通过设定P（比例带）、积分时间（I）、微分时间（D）的各常数，想得到稳定的控制结果，现在被广泛应用。但是，此PID控制的缺点是： 
如果为了使「对应设定的响应」好而设定PID各常数，则「对应外乱的响应」变坏；相反，如果为了使「对应外乱的响应」好而设定PID各常数，则「对应外乱的响应」变坏。 
敏捷PID控制，在使「对应外乱的响应」好而设定的PID参数的基础上，可以从三种「对应设定的响应」的形状Fast、Medium、Slow中选择。 
把这3种响应形状叫控制响应参数。如果注重响应速度则选“Fast”，如果为了不产生过调节（上冲）则选“Slow”。 
 
● 自动演算（AT） 
自动演算（AT）是对于设定的温度自动地演算、设定最佳PID常数的功能。 
自动演算可以从投入电源后升温中、控制稳定时的任意状态开始。 
 
● AT偏置 
AT偏置是进行测量值（PV）不超过设定值（SV）的自动演算的场合设定。 
如果一旦设定AT偏置，则可以变更进行自动演算的设定值（SV）即[AT点]。 
 
● 控制状态判断型自我演算 
当判断控制已滋乱的场合，自我演算功能起作用。 
在正常控制中不实行自我演算，考虑了信赖温度必一和稳定性。 
 
● RFB（Reset Feed Back）限幅器 
测量值（PV）与设定值（SV）的偏差长时间持续的场合，PID演算结果会超出操作量的有效范围（0~100%）。特别是积分（I）输出值大超过了需要、即使偏差变小了，实行修正动作也慢。 
RFB限幅器是当PID演算结果超过了限幅点（100%）的场合，为了使PID演算结果经常在有效范围内把超过的部分反馈成积分值，使演算结果保持在限幅点而进行修正动作。 
 
● arw（Anti Reset Windup） 
PID控制的场合，如果从控制对象起动时就使积分（I）动作起作用的话，就会产生很大的上冲。 
ARW是通过限制积分动作（I）的生效范围，抑制上冲的功能。积分动作仅在消除残留偏差时起作用即可，所以在比例带内减小积分动作起作用的范围，可把上冲抑制在最小。 
 
有关警报 
 
● 偏差警报 
偏差[测量值（PV）-设定值（SV）]达到警报设定时为警报状态。 
警报设定值的移动伴随设定值而变化。 
 
● 输入值警报 
测量值（PV）达到警报设定时为警报状态。 
 
● 设定值警报 
设定值（SV）达到警报设定时为警报状态。 
 
● 警报动作间隙 
当测量值（PV）在警报设定值附近时，由于输入值的飘移等有时会导致警报输出反复ON、OFF。通过设定警报动作间隙可以防止反复ON、OFF。 
 
● 警报待机动作 
所谓待机动作是指当投入电源时，或把运行方式从停止（STOP）切换至执行（RUN）时，或变更了设定值时，即使测量值（PV）在警报区域也一直等到测量值（PV）脱离警报区域前，使警报功能无效的动作。 
 
※ 请注意有的仪表叫再待机动作，是指包含变更设定值（SV）的待机动作的场合。而待机动作则不包含变更设定值（SV）的待机动作。 
 
● 警报延迟定时 
警报延迟定时是指测量值（PV）即使进入了警报区域也要经过警报延迟定时设定的时间后才成为警报状态的功能。 
 
● 警报锁定 
警报锁定是指测量值（PV）一旦进入警报区域即使测量值（PV）再次脱离警报区域也保持警报状态的功能。 
可以用前面操作按键或外部接点解除警报锁定。 
 
● 警报的励磁/非励磁 
·励磁警报：警报状态时，继电器接点闭合。 
·非励磁警报：警报状态时，继电器接点断开。 
 
有关控制 
 
● 加热器断线警报（HBA） 
加热器断线警报是用电流检测器（CT）检测出通过电热器的电流，将检测出的值与电热器断线警报（HBA）设定值进行比较，在如下场合时为警报状态的功能。 
 
① 控制输出为ON时，CT的输入值为电热器断线警报设定值以下的场合 
原因：电热器断线、操作器异常等。 
 
② 控制输出为OFF时，CT的输入值为电热器断线警报设定值以下的场合 
原因：继电器的接点熔接等。 
 
● 控制回路断线警报（LBA） 
控制回路断线警报是当控制输出变为100%（或输出限幅器上限）以上或0%（或输出限幅器下限）以下的时刻开始、以每隔LBA设定时间为单位检测测量值（PV）的变化量、根据其变化量判断控制回路是否有异常。 
以下场合为警报状态： 
 
① 控制输出为100%以上（或输出限幅器上限）时 
正动作的场合：在LBA设定时间内，测量值（PV）下降幅度小于LBA判断变幅度（2℃）的场合。 
逆动作的场合：在LBA设定时间内，测量值（PV）上升幅度小于LBA判断变幅度（2℃）的场合。 
 
② 控制输出为0%以上（或输出限幅器下限）时 
正动作的场合：在LBA设定时间内，测量值（PV）上升幅度小于LBA判断变幅度（2℃）的场合。 
逆动作的场合：在LBA设定时间内，测量值（PV）下降幅度小于LBA判断变幅度（2℃）的场合。 
 
原因 
 
控制对象异常：加热器断线、未供给负载电源、配线错误等。 
传感器异常：传感器脱落、短路等。 
操作器异常：继电器的接点熔合等。 
仪器内部异常：仪器内部的继电器的接点熔合等。 
 
※ 控制回路断线警报判断控制回路内的异常，但是不能判断异常的部位，需要确认控制系统。 
 
·LBA不感带 
 
由于外乱（受其他热源的影响等）即使控制系统没有异常也有可能成为警报状态（控制回路断线警报）。这种场合通过设定LBA不感带（LBD），可以设定不成为警报状态的区别。 
 
有关输出 
 
● 输出限幅器 
限制（上限、下限）控制输出量的范围的功能。控制输出为100%的输出的话，会给装置带来不良影响的场合，进行设定输出限幅器。 
 
● 输出变化率限幅器 
 
设定单位时间内的控制输出的变化量的功能。 
用于怕输出激剧变化的装置。 
 
● 模拟输出（转换输出） 
把测量值（PV）·设定值（SV）·控制输出值（MV）·测量值与设定值的偏差值（DEV）·开度输入值等以直流电压·电流的状态输出。 
可用于记录仪等的输入。 
 
有关接点输入 
 
● 事项输入（外部接点输入） 
用来自外部的信号可以进行控制的停止/开始、远程/本地切换、存储区域的切换、阶梯（SV1/SV2的切换）、程序模型的切换等。 
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