基于可控硅溫度控制器在電阻爐中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

溫度控制器是對(duì)一定范圍內(nèi)的溫度起到調(diào)節(jié)作用，當(dāng)控制溫度升高時(shí)感溫液體膨脹產(chǎn)生的推力將熱媒關(guān)小，以降低輸出溫度；當(dāng)控制溫度降低時(shí)感溫液體收縮，在復(fù)位裝置的作用下將熱媒開大，以提高輸出溫度，從而使被控制的溫度達(dá)到和保持在所設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。 

的組成和原理及實(shí)現(xiàn)方法，并著重介紹了pid功能的原理和實(shí)現(xiàn)，最后描述了系統(tǒng)的應(yīng)用情況. 

在化驗(yàn)分析中，試樣的溫度要控制在適當(dāng)?shù)臏囟确秶袝r(shí)還要按規(guī)定的溫度曲線進(jìn)行升溫和降溫如果采用傳統(tǒng)的接觸器什么是接觸器?

接觸器是一種應(yīng)用廣泛的開關(guān)電器。接觸器主要用于頻繁接通或分?jǐn)嘟弧⒅绷髦麟娐泛痛笕萘康目刂齐娐罚蛇h(yuǎn)距離操作，配合繼電器可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)操作，聯(lián)鎖控制及各種定量控制和失壓及欠壓保護(hù)，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制電路，其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可用于控制其它電力負(fù)載，如電熱器、照明、電焊機(jī)、電容器組等。 [全文]

通斷控制方式不但溫度控制精度低，而且能耗高，甚至很多控制溫度無(wú)法滿足規(guī)定要求。隨著新產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)一步加快，試樣的分析對(duì)溫度的要求越來越高。尋找節(jié)能環(huán)保的加熱控溫設(shè)備，可控硅溫度控制器是目前行之有效的方法。 

1 可控硅溫度控制器的組成與原理

溫度測(cè)量與控制是熱電偶什么是熱電偶?

熱電偶的工作用熱電作為溫度測(cè)量和調(diào)節(jié)的傳感器，通常用業(yè)和顯示儀表或電子調(diào)節(jié)器配套使用，以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過程中的0～1800℃范圍內(nèi)的液體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面的溫度。 [全文]

采集信號(hào)通過pid溫度調(diào)節(jié)器什么是溫度調(diào)節(jié)器?

測(cè)量和輸出0～10ma或4～20ma控制觸發(fā)板控制可控硅導(dǎo)通角的大小，從而控制主回路加熱元件電流大小，使電阻什么是電阻?

爐保持在設(shè)定的溫度工作狀態(tài)。可控硅溫度控制器由主回路和控制回路組成。主回路是由可控硅，過電流保護(hù)快速熔斷器、過電壓保護(hù)rc和電阻爐的加熱元件等部分組成。 

控制回路是由直流信號(hào)電源什么是電源?

電源是向電子設(shè)備提供功率的裝置，也稱電源供應(yīng)器，它提供計(jì)算機(jī)中所有部件所需要的電能。[全文]

、直流工作電源、電流反饋環(huán)節(jié)、同步信號(hào)環(huán)節(jié)、觸發(fā)脈沖產(chǎn)生器、溫度檢測(cè)器和pid溫度調(diào)節(jié)器等部分組成。 

2 可控硅溫度控制器的實(shí)現(xiàn)方法

2．1溫度檢測(cè)和pid調(diào)節(jié)器構(gòu)成

工業(yè)電阻爐是一類具有非線性、大滯后、大慣性的常見工業(yè)被控對(duì)象。電阻爐廣泛應(yīng)用于化驗(yàn)室樣品熔樣，熱處理中工件的分段加熱和冷卻等。根據(jù)工藝對(duì)溫度精度的不同要求可以選用不同類型的pid調(diào)節(jié)器控制溫度在適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

對(duì)于要求保持恒溫控制而不要溫度記錄的電阻爐采用帶pid調(diào)節(jié)的數(shù)字式溫度顯示調(diào)節(jié)儀顯示和調(diào)節(jié)溫度，輸出0～10ma作為直流信號(hào)輸入控制可控硅電壓調(diào)整器什么是可控硅電壓調(diào)整器?

可控硅電壓調(diào)整器是一種以可控硅（電力電子功率器件）為基礎(chǔ)，以智能數(shù)字控制電路為核心的電源電壓功率控制電器。簡(jiǎn)稱可控硅電壓調(diào)整器。 [全文]

或觸發(fā)板改變可控硅管導(dǎo)通角的大小來調(diào)節(jié)輸出功率，完全可以滿足要求，投入成本低，操作方便直觀并且容易維護(hù)。 

對(duì)于要求溫度控制精度高，多點(diǎn)溫度控制和記錄的復(fù)雜控制系統(tǒng)采用小型計(jì)算機(jī)控制是比較理想的以普通pc機(jī)和以pci總線什么是總線?

總線是將信息以一個(gè)或多個(gè)源部件傳送到一個(gè)或多個(gè)目的部件的一組傳輸線。通俗的說，就是多個(gè)部件間的公共連線，用于在各個(gè)部件之間傳輸信息。人們常常以MHz表示的速度來描述總線頻率。 [全文]

的輸入輸出模塊組成控制系統(tǒng)可以取代以往的多個(gè)數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀，不但實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的升級(jí)換代，而且與以往的設(shè)備完全兼容。 

系統(tǒng)采用普通的pc機(jī)和康拓工控的模擬量輸入和輸出板。模擬量輸入板采用pci總線dc／dc光隔32路12位a／d板（pci5413d），其量程設(shè)置為0～312．5mv，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱電偶溫度信號(hào)的采集。模擬量輸出板采用pci總線dc／dc光隔8路12位d／a板（pci5416d），其量程設(shè)置為0～loma。

系統(tǒng)軟件完成驅(qū)動(dòng)程序的安裝，板卡軟件安裝程序的初始化設(shè)置；熱電偶毫伏對(duì)照表根據(jù)熱電偶的型號(hào)將毫伏值轉(zhuǎn)換成溫度值，通過溫度設(shè)定值或程序給定曲線值比較的偏差作為數(shù)字pid的輸入。由于電阻爐純滯后特點(diǎn)，數(shù)字pid設(shè)計(jì)采用大林控制算法，使系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)具有帶純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)，使要求純延遲時(shí)間等于被控對(duì)象的純延遲時(shí)間。然而pid參數(shù)的整定比較復(fù)雜，基于工藝過程對(duì)爐溫穩(wěn)定性和精確度的要求，選擇二維模糊控制器在軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試整定比較容易實(shí)現(xiàn)。模糊控制不需要建立控制對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，只要求把人工操作的經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)歸納成較完善的語(yǔ)言控制規(guī)則，典型的二維模糊控制器的設(shè)計(jì)通常包括以下四個(gè)組成部分：

（1）模糊化：采用正態(tài)分布確定模糊變量的賦值表，將溫度誤差和誤差變化量的精確量轉(zhuǎn)化成模糊量。

（2）模糊推理：按照語(yǔ)言控制規(guī)則進(jìn)行模糊推理，求出系統(tǒng)全部模糊關(guān)系所對(duì)應(yīng)的控制規(guī)則并置于規(guī)則庫(kù)。

（3）模糊判決：用“最大隸屬度法”、“加權(quán)平均判決法”等方法得到控制參數(shù)的模糊量。

（4）去模糊化：把模糊判決后的結(jié)果由模糊量轉(zhuǎn)化成為可以用于實(shí)際控制的精確量。

2．2觸發(fā)電路

可控硅觸發(fā)電路應(yīng)滿足下列要求：觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證可控硅可靠導(dǎo)通；觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度；不超過門極電壓、電流和功率定額，且在可靠觸發(fā)區(qū)域之內(nèi)；應(yīng)有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離。采用單結(jié)晶體管什么是晶體管?

晶體管是由三層雜質(zhì)半導(dǎo)體構(gòu)成的器件，有三個(gè)電極，所以又稱為半導(dǎo)體三極管，晶體三極管等，可以用于檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制和許多其它功能。 [全文]

或三極管什么是三極管?

電路比較簡(jiǎn)單可靠而且容易調(diào)整，也可以用專業(yè)廠家生產(chǎn)的集成電路什么是集成電路?

實(shí)現(xiàn)。 

系統(tǒng)可以采用zk一1可控硅電壓調(diào)整器什么是電壓調(diào)整器?

能感受輸出電壓電流變化并按一定規(guī)律對(duì)發(fā)電機(jī)的輸出電壓產(chǎn)生調(diào)整作用的組合電器裝置。對(duì)發(fā)電機(jī)輸出電壓的調(diào)整,通常是通過自動(dòng)調(diào)整其勵(lì)磁電流來實(shí)現(xiàn),故又將電壓調(diào)整器稱為自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)整器。 [全文]

作為觸發(fā)電路，這樣可以方便地實(shí)現(xiàn)設(shè)備的手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。 

2．3可控硅的選擇

可控硅主要參數(shù)：

（1）額定電壓

斷態(tài)重復(fù)峰值電壓u。：在門極斷路而結(jié)溫為額定值時(shí)，允許重復(fù)加在器件上的正向峰值電壓。反向重復(fù)峰值電壓：在門極斷路而結(jié)溫為額定值時(shí)，允許重復(fù)加在器件上的反向峰值電壓。通常取可控硅的和中較小的標(biāo)值作為該器件的額定電壓。選用時(shí)，額定電壓要留有一定裕量，一般取額定電壓為正常工作時(shí)晶閘管什么是晶閘管?

晶閘管（Thyristor）是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱，又可稱做可控硅整流器，以前被簡(jiǎn)稱為可控硅；1957年美國(guó)通用電器公司開發(fā)出世界上第一款晶閘管產(chǎn)品，并于1958年將其商業(yè)化；晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，它有三個(gè)極：陽(yáng)極，陰極和門極; 晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)電子開關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。 [全文]

所承受峰值電壓2～3倍。 

（2）額定電流

可控硅在環(huán)境溫度為40～c和規(guī)定的冷卻狀態(tài)下，穩(wěn)定結(jié)溫不超過額定結(jié)溫時(shí)所允許流過的最大工頻正弦半波電流的平均值。使用時(shí)應(yīng)按實(shí)際電流與通態(tài)平均電流有效值相等的原則來選取可控硅并非應(yīng)留一定的裕量，一般取1．5～2倍。

2．4安裝和操作

由于可控硅溫度控制器的主回路電流都比較大，因此選擇合適的線路電纜什么是電纜?

電纜是一種用以傳輸電能信息和實(shí)現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。既有導(dǎo)體和絕緣層，有時(shí)還加有防止水份侵入的嚴(yán)密內(nèi)護(hù)層，或還加機(jī)械強(qiáng)度大的外護(hù)層，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，截面積較大的產(chǎn)品叫做電纜。 [全文]

直徑線路是十分重要的，并且要確保線路的可靠連接，防止負(fù)載短路擊穿可控硅；考慮到可控硅電流突變時(shí)較易損壞，開爐時(shí)要手動(dòng)調(diào)節(jié)使電流緩慢上升，關(guān)爐時(shí)要關(guān)小電流。 

3 可控硅溫度控制器的應(yīng)用

選擇優(yōu)良耐火材料如高級(jí)氧化鋁、耐火纖維和輕質(zhì)磚做成的爐體是關(guān)鍵的一環(huán)，以硅鉬棒、硅碳棒等電加熱元件提供熱源的溫度控制設(shè)備采用可控硅溫度控制器，爐況穩(wěn)定，爐溫控制效果在實(shí)時(shí)性和控制精度方面有顯著提高。而采用計(jì)算機(jī)和pci總線控制后，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以同時(shí)控制多臺(tái)電阻爐，不但實(shí)現(xiàn)了程序自動(dòng)控制，而且可以多點(diǎn)溫度顯示記錄貯存和報(bào)警等功能，系統(tǒng)使觸發(fā)電路等大部份部件互換，可以使傳統(tǒng)的設(shè)備得到升級(jí)。這樣設(shè)備管理工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，對(duì)設(shè)備的維護(hù)和維修比較簡(jiǎn)單。

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