一體化調壓模塊及在溫度控制中的應用
加入技術交流群
3．1．2 烘箱溫度控制系統工作原理
1)合上電源總開關QF(如圖2所示)，箱式電阻爐AI溫度控制系統帶電。根據工件熱處理工藝要求，通過AI調節器面板上操作鍵設定溫度值，并根據系統設計特點和要求設定AI調節器的參數。按下A／M鍵使系統在自動狀態下工作，儀表顯示屏將顯示自動狀態符及電阻爐中溫度的測量值。2)系統起始工作，電阻爐中的溫度低，熱電偶溫度傳感器轉換的電壓信號也很小。此信號傳給AI調節器后，在其內部與給定值進行比較。在偏差值較大時，AI調節器運用模糊算法進行調節，輸出一較大的控制信號給調功器(調壓模塊)。調功率器輸出較高電壓，從而使電熱絲電功率變大，發出較大的熱能，電阻爐的溫度開始快速上升。3)隨著爐溫的上升，熱電偶變換過來的電壓信號增大，使其與調節器內的設定值比較。偏差值較小時，調節器采用PID算法進行調節，并能在調節中自動學習和記憶被控電阻爐的部分特征，使效果優化。隨著偏差值的減小，AI調節器控制調功器輸出給電熱絲的電功率減小，溫度上升的速度逐漸變慢。當電阻爐中的溫度等于設定的溫度時，溫度變送器輸給AI調節器的電信號等于其內部的給定，其偏差信號為零，AI調節器輸給調功器的控制信號保持不變。此時，電阻爐內電熱絲輸出的熱能等于其散發的熱能，暫時達到了一熱平衡，溫度保持恒定。4)如果由于各種干擾(如電網電壓波動)導致熱平衡被迫壞，溫度發生變化(不等于設定溫度)，必然出現偏差。那么調節器將改變輸出信號，控制調功器輸出的電功率，直到溫度等于設定的溫度值為止。5)如果系統出現問題導致調功器失控，溫度超過了最高限位值，則AI調節器中的AL1端輸出信號，使報警器工作，提醒工作人員進行人工干預處理。
3．2 烘箱溫度AI控制系統參數整定及程序設計
3．2．1 溫度控制系統AI調節器參數整定
AI調節器采用模糊規則進行PID調節。這種人工智能算法一方面對PID算法加一改進，如在PID調節器中加入新的微分積分作用；另一方面又采用模糊調節規則，在誤差大時運用模糊算法進行調節，以徹底消除PID飽和積分現象，當誤差小時，采用改進后的PID算法進行調節。人工智能算法采用M5、P、t、Ctl等4個參數，而不再使用傳統的PID參數，一組(MPT)參數即可同時確定PID參數和模糊控制參量。
系統第一次運行，啟動自整定功能，便能較快的獲得最佳MPT參數。自整定時，儀表執行位式調節，經過2～3次振蕩后，儀表內部微處理器根據位式控制產生的振蕩，分析其周期、幅值及波形來計算出M5、P、t等控制參數。由于被控對象是保溫性能較好的烘箱，在整定時，AI調節器的給定值應設置在系統使用的最大值上。AI調節器的參數Ctl及DF(回差)的設置對自整定過程也有影響，一般選擇Ctl=0．2，DF=0．3。
3．2．2 溫度控制系統AI調節器程序段編程設置
電動機繞組烘箱溫度控制分兩個階段進行，烘箱溫度控制曲線如圖3所示。故AI調節器需按一定的時間規律自動改變給定值進行調節。 AI調節器具有強大的編程及操作能力，具備30段程序編排功能，可設置任意大小的給定升、降斛率；具有跳轉、運行、暫停及停止等可編程命令。程序編排統一采用溫度一時間一溫度格式，從當前段設置溫度，經過該段設置的時間到達下一溫度設置值，溫度設置值的單位采用 ℃，而時間值的單位用分鐘。這種方法的特點是升溫、降溫韻斜率設置范圍非常寬；升溫及恒溫段具有統一的設置格式，方便學習和應用。本文引用地址：http://www.104case.com/article/162217.htm
根據電機繞組浸透絕緣漆后烘干溫度變化曲線，對溫度控制系統中的AI調節器控制程序編排如下：
第1段C01=20 t01=20；
(20℃起開始升溫，升溫時間為20分鐘)
第2段C02=80 t02=240；
(升溫到80℃，恒溫時間為240分鐘)
第3段C03=80 t03=20；
(再從80℃升溫，升溫時間為20分鐘)
第4段C04=130 t04=480；
(升溫到130℃，恒溫時間為480分鐘)
第5段 C05=130 t05=120；
(從130℃開始降溫，降溫時間為240分鐘)
第6段C06=40 t06=0；
(降溫到40℃進入暫停狀態)
4 結束語
三相交流一體化移相調壓模塊是一使用簡單、可靠性高的新型智能模塊，它可直接帶動變壓器等感性負載或電加熱等阻性負載工作。采用它實現功率調節的溫度控制系統，可有效地實現浸漆后電機繞組的烘干處理。系統外部接線簡單、運行穩定，維護和維修方便。調壓模塊應用時，應注意模塊內可控硅在較小導通角下長時間輸出較大電流(即主電路輸入電壓很高，輸出電壓很低)，這可能導致模塊嚴重發熱。故應考慮負載與模塊匹配，使模塊在較大的導通角下工作。
pid控制器相關文章:pid控制器原理
三相變壓器相關文章:三相變壓器原理 雙控開關相關文章:雙控開關原理 溫濕度控制器相關文章:溫濕度控制器原理
評論