智能溫度調(diào)節(jié)儀在高溫真空燒結(jié)爐中的應(yīng)用

高溫真空燒結(jié)爐中智能型調(diào)節(jié)儀采用具有運(yùn)算能力的微處理機(jī)為核心，能實(shí)現(xiàn)各種控制算法，因此具有一 定的判斷能力。高溫真空燒結(jié)爐中智能型調(diào)節(jié)儀正逐步取代傳統(tǒng)的模擬式顯示調(diào)節(jié)儀器。

1.智能調(diào)節(jié)儀功能特點(diǎn)

① 智能調(diào)節(jié)儀具有自我校準(zhǔn)、自動(dòng)修正測(cè)量誤差、快速多次重復(fù)測(cè)量（＞1000次/S）、 自檢等功能，因此極大地提高了顯示的準(zhǔn)確性、可靠性。

② 具有數(shù)據(jù)處理功能。智能儀表對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和加工處理，能實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜運(yùn) 算，例如，查找排序、數(shù)字濾波、表度變換、統(tǒng)計(jì)分析、函數(shù)逼近和頻譜分析等。這些是傳 統(tǒng)儀表無法實(shí)現(xiàn)的。

③ 實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的控制規(guī)律。智能調(diào)節(jié)儀不但能實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算，還能實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的控制 規(guī)律，例如串級(jí)、前饋、解耦自適應(yīng)、模糊控制、專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、混沌控制等。 這是模擬調(diào)節(jié)器根本不可能實(shí)現(xiàn)的。

④ 高溫真空燒結(jié)爐中智能型調(diào)節(jié)儀能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)控功能。對(duì)多個(gè)通道、多個(gè)參數(shù)進(jìn)行快速、實(shí)時(shí)測(cè)量和控制。如圖11- 4所示的SDC40B具有12個(gè)點(diǎn)。

⑤ 多種輸出形式?？梢詫?shí)現(xiàn)數(shù)字顯示、指針顯示、棒圖、符號(hào)、圖形、曲線、打印、 語音、聲光報(bào)警等輸出方式，還可以輸出模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)控制。

⑥ 數(shù)據(jù)通信按照串行通信接口總線（RS232C標(biāo)準(zhǔn)通信接口、RS485標(biāo)準(zhǔn)接口），并行 通信接口（IEEE-488）、光纖通信接口，與其他儀表、計(jì)算機(jī)、數(shù)字儀表等實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。進(jìn)而 可以形成復(fù)雜的，但功能分散的集散式控制系統(tǒng)。

⑦ 掉電保護(hù)。高溫真空燒結(jié)爐中智能型調(diào)節(jié)儀表內(nèi)裝有后備電池和電源自動(dòng)切換電路，EPROM存儲(chǔ)重要數(shù)據(jù)，可 實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)。

1. 智能調(diào)節(jié)器組成

基本上由信號(hào)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(shè)定部、通信部等。為SDC40B智能調(diào)節(jié)器構(gòu)成圖。

(2) 積分調(diào)節(jié)器積分調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)是其輸入信號(hào)的積分。只要偏差信號(hào)(實(shí)際測(cè) 量值與設(shè)定值之差)不改變方向，它產(chǎn)生的控制作用就不斷加強(qiáng)'并使被控制量的偏差減 小積分作用有利于消除系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差，但是如果積分時(shí)間(丁1)過小(即積分速度過 大;會(huì)使系統(tǒng)輸出量的超調(diào)很大，過渡過程時(shí)間加長(zhǎng)，穩(wěn)定性變差。

(3) 微分調(diào)節(jié)器微分調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)與它的輸入信號(hào)的變化率成正比。微分調(diào)節(jié)冇 預(yù)測(cè)作用，即可根據(jù)輸入信號(hào)變化狀態(tài)進(jìn)行控制。增大微分時(shí)間(丁 D)，能加快控制過程， 減少動(dòng)態(tài)偏差和穩(wěn)態(tài)偏差；但微分時(shí)間(Td)過大，系統(tǒng)對(duì)干擾特別敏感，以致影響正常 工作。

三、數(shù)字P1D控制算法

在模擬儀表中PID調(diào)節(jié)器是模擬調(diào)節(jié)器，由相應(yīng)電路組成；在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中為數(shù) 字調(diào)節(jié)器。

模擬PID調(diào)節(jié)器的理想算式為：

叫,)=Kp [%)+ 扌 jfDdz + Td 籍^

式中Kp——比例增益；

Ti—-積分時(shí)間；

T_d——微分時(shí)間。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，把連續(xù)PID算法轉(zhuǎn)換為數(shù)字差分方程：

K K

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

1 = 1

式中Ki——積分系數(shù)，K】=KpT/T】；

Kd——微分系數(shù)，K_d = K_pT_d/T_;

T——釆樣周期。