溫控器原理

 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(kāi)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(chǎng)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(lái),并在內(nèi)部與設(shè)設(shè)定機(jī)構(gòu)的設(shè)定值通過(guò)比較機(jī)構(gòu)進(jìn)行比較(或PID運(yùn)算)后通過(guò)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(jiǎn)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)         定貨時(shí)需指出

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
 
 
智能型PID溫控器

 
 ①輸入信號(hào)一般為萬(wàn)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                   內(nèi)部參數(shù)設(shè)定

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(wú)需指出
 
以上說(shuō)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(shuō)及應(yīng)用

簡(jiǎn)易式因操作、運(yùn)用簡(jiǎn)單,在此不作詳細(xì)介紹,以下主要介紹智能型的功能說(shuō)明、應(yīng)用及注意事項(xiàng),部分常識(shí)與簡(jiǎn)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(guó)際簡(jiǎn)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(cè)溫準(zhǔn)確性,熱電偶線要接到儀表的接線端子或通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線延長(zhǎng)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(cè)量值×精度等級(jí),因此精度跟儀表量程無(wú)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(jiǎn)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(zhǎng)短的比例、微分、積分綜合控制,通過(guò)自整定兩個(gè)來(lái)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(cè)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(guò)兩個(gè)來(lái)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(lái)沒(méi)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(kāi)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(chǎng)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(guò)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(guò)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(wú)需直流電源,也無(wú)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(cè)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(zhǎng)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

業(yè)務(wù)聯(lián)系電話:0592-2632375 13859905066(李菊華經(jīng)理)期待您的來(lái)電!

 

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