采用PID控制器进行温度调节和温度控制

温度控制器是一种控制温度的仪器，通常无需广泛的操作人员参与。在温度控制器系统中，控制器接受温度传感器作为输入，如RTD或热电偶，并将实际温度与所需的控制温度或设定值进行比较。然后将输出提供给控制元素。

例如，温度传感器将输入发送到控制器，其输出链接到控制元件，例如风扇或加热器。合适控制器的选择涉及分析整个温度控制系统以及控制器。

温度控制器

有哪些不同类型的控制器，它们是如何工作的?

有三种类型的控制器:PID，比例，和开关。用于控制过程的控制器类型取决于被控制的系统。

开/关控制

最简单的温度控制装置是开关控制器。设备输出中没有中间状态 - 它是打开或关闭。当温度交叉设定值时，开/关控制器在输出上开关。当温度低于设定点时，输出是用于加热控制的，然后在设定值上方脱离。

随着温度通过设定值改变输出状态，过程温度循环不断，从下面的设定点到上面，然后回到下方。当循环快速时，将在控制器中添加“滞后”或开关差异，并且可能损坏阀门和接触器。

开/关差要求温度超过设定值一个特定的量，然后输出被关闭或打开。该差速器还防止输出“抖振”或快速连续开关时，低于和高于设定值发生非常迅速。

当精确控制不是要求时，通常使用开/关控制，在无法处理经常打开或关闭的系统中，在质量如此大的系统中，温度变化非常缓慢，或用于温度警报。

限位控制器是一种特殊类型的警报开/关控制器，其中如果达到特定温度，则手动复位的锁存继电器关闭过程。

比例控制

可以使用比例控制消除与开/关控制相关的循环效果。在比例控制器中，当温度接近设定点时，提供给加热器的平均功率。这减速了加热器，使其不会过度超过设定值，但将接近设定值并保持稳定的温度。

这种比例动作可以通过转动输出和开启短持续时间来实现。“时间比例”在“ON”时间与“OFF”的比例变化，从而控制温度。在“比例频带”中，围绕设定点温度进行比例动作。

在该频段之外，控制器类似于开/关单元，输出完全关闭（频段上方）或完全打开（频段下方）。在频段内，输出以与设定值的测量差异的比率关闭。

在设定值（比例频带设定值）上输出ON：OFF比率为1：1，表示关闭时间和on-DieT等于。当温度进一步从设定点进一步时，截止次数与温度差异成比例地变化。当温度低于设定点时，输出较长的时间，并且在温度过高时关闭较长的时间。

PID控制

第三种类型的控制器提供了与积分和衍生控制或PID的比例控制。这PID控制器将比例控制与两个额外的调整相结合，使设备能够根据系统的变化自动补偿。

调整，积分和导数，是用基于时间的单位表示的，并根据它们的倒数:RESET和RATE来引用。通过反复试验，比例项、积分项和导数项分别被“调谐”或调整到一个特定的系统。

PID控制器提供最稳定和最精确的控制，是具有相对较小的质量的系统，并且对于那些快速反应该过程中的能量变化的系统的系统。

PID控制器可用于具有频繁负载变化的系统，并且在控制器由于设定点频繁变化而导致的控制器必须自动补偿，或者能量的可用性。欧米茄称为自动调谐控制器，呈现几种类型的控制器，可以自动调整自己。

标准尺寸

切割仪表板以适应温度控制器，因为它们通常安装在面板内。大多数控制器都设计为标准DIN尺寸，因为温度控制器需要互换。常见的DIN尺寸如下所示：

面板切口：标准工业尺寸

为您的应用选择一个控制器

开关控制器

这些是最基本的控制器类型，具有开关控制动作，旨在提供通用PID控制器的功能，但价格适合于开关应用程序。

自动调谐PID控制器

PID控制器提供了非常严格的控制，但PID算法必须调整。自动调谐控制器能够提供这种功能。

多环控制器

通常，每个控制回路包含一个输入和至少一个输出。OMEGA提供了广泛的多回路控制器，可以处理多个单一的控制回路。由OMEGA提供的CN1507可以处理多达7个控制回路。

安全限制控制器

该控制器是具有锁存输出的脱机控制器。当输出变化状态时，应完成手动复位以将其更改为后。通常，安全极限控制器用作冗余控制器，以便在达到不期望的限制时可以关闭过程。

温度开关

该可调节温度开关适用于这些应用，其中需要经济的温度控制。温度开关不太复杂，与更先进的电子控制相比，可以更容易地设置。

如何选择一个过程控制器？

这控制器代表整个控制系统的一部分，在选择正确的控制器时，要对整个系统进行检查。在选择控制器时，应考虑以下几点:

• 所需输出类型（SSR，机电继电器，SSR，模拟输出）
• 输入传感器（RTD，热电偶，RTD）和温度范围类型
• 需要控制算法（开/关，PID，比例）
• 输出类型和数量（冷却，热，限制，报警）

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