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行業(yè)資訊
PID控制器在電爐控制系統(tǒng)中的實際應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各個領(lǐng)域?qū)囟瓤刂葡到y(tǒng)的精度、穩(wěn)定性等要求越來越高，控制系統(tǒng)也千變?nèi)f化。計算機(jī)測控技術(shù)的出現(xiàn)，使得傳統(tǒng)的電子測量的原理、功能、精度和自動化程度發(fā)生巨大變化，自動化的程度越來越高。溫度控制的關(guān)鍵是測溫和控溫兩方面，溫度測量是溫度控制的基礎(chǔ)，這方面技術(shù)比較成熟。而控溫方面，由于控制對象的復(fù)雜性，所以還存在許多問題。
當(dāng)被控對象為電阻爐時，由于電阻爐純滯后特點，被控對象的純滯后時間使系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低，動態(tài)性能變壞，容易引起超調(diào)和持續(xù)的震蕩，常規(guī)的控制算法難以獲得良好的控制性能。
數(shù)字PID設(shè)計采用大林控制算法，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)，使要求純延遲時間等于被控對象的純延遲時間。然而PID參數(shù)的整定比較復(fù)雜，基于工藝過程對爐溫穩(wěn)定性和精確度的要求，選擇二維模糊控制器在軟件設(shè)計和調(diào)試整定比較容易實現(xiàn)。
模糊控制不需要建立控制對象的精確數(shù)學(xué)模型，只要求把人工操作的經(jīng)驗與數(shù)據(jù)歸納成較完善的語言控制規(guī)則，典型的二維模糊控制器的設(shè)計通常包括以下四個組成部分：
（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)系所對應(yīng)的控制規(guī)則并置于規(guī)則庫。
（3）模糊判決：用“******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)化成為可以用于實際控制的精確量。
HD-B-MA5000系列
輝達(dá)工控HD-B-MA5000系列智能PID調(diào)節(jié)器的特點有：
1. 萬能分度號輸入，可進(jìn)行開方小信號切除。
2. 具有熱電偶冷端補(bǔ)償，自動穩(wěn)零及非線性處理技術(shù)，長期運(yùn)行無溫漂。
3. 獨特的專家自整定算法，適用于各種被控對象，自整定成功率大于95%。
4. PID調(diào)節(jié)正反作用（冷卻/加熱）可選。
5. 可軟件設(shè)置輸出上、下限幅值，用于節(jié)約能源，限定閥門開度，減小加熱設(shè)備的功率等，支持外部手動限幅。
6. 定值控溫模式下升溫速率可設(shè)定，可分段限幅，具有恒溫計時功能。
7. 50段時間程序存儲地址，時間曲線條數(shù)可靈活設(shè)置，人性化跟蹤運(yùn)行。
8. 各時間程序段可分別限幅，有效減小超調(diào)。
9. 支持多種輸出方式：變送輸出、固態(tài)繼電器輸出和可控硅觸發(fā)輸出。
10. 標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485硬件接口。通訊接口具有高壓、大電流沖擊等保護(hù)功能。
11. 手動/自動無擾輸出切換調(diào)節(jié)，并自動記憶。
12. 校正數(shù)據(jù)具有備份/恢復(fù)功能。
13. 全球通用的85~265V輸入范圍的開關(guān)電源。
14. 24位高速、高精度A/D采集。
15. 支持三種PID控制輸出：標(biāo)準(zhǔn)信號輸出、PWM輸出和時間比例控制繼電器輸出。
16. 支持I2C擴(kuò)展口，可外接多種顯示模塊設(shè)置、查看所有參數(shù)。
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