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    不斷變化的溫度控制應用需求,溫控器如何發(fā)展
    發(fā)布者:積輝電器  發(fā)布于:2019/11/14 13:46:45  瀏覽次數:1042

    過(guò)去50年間,工業(yè)溫控器技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化,取得了一系列進(jìn)步。本文旨在介紹工業(yè)溫控器技術(shù)如何幫助用戶(hù)創(chuàng )造具有出色性能的新型解決方案,滿(mǎn)足客戶(hù)不斷變化的應用需求。

    20世紀60年代,動(dòng)圈式儀表是工業(yè)應用的標準設備。但是,電子技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展很快就改變了溫控器的設計和生產(chǎn)方式,第一次出現了具有開(kāi)關(guān)功能或配備刻度盤(pán)進(jìn)行比例控制的開(kāi)放式印刷電路板(PCB)調節器比例控制能夠在設定值附近提供更低的功率輸出,最大限度減少溫度超調,在當時(shí)是最精確的控制方法。然而,比例控制方法仍然具有缺陷:系統溫度可能略高于/低于設定值,即所謂的偏移誤差。

    20世紀70年代,得益于模擬調節器技術(shù),溫度控制器的尺寸從96×96mm減小到48×48mm,而功能卻幾乎沒(méi)有受到任何影響。但是,從20世紀70年代末到現在,模擬調節器技術(shù)幾乎沒(méi)有任何進(jìn)展。80年代,數字控制器的出現使溫度控制技術(shù)前進(jìn)了一大步:按鈕和數字顯示技術(shù)代替了刻度盤(pán),更好地解決了調節器設置這一難題;與此同時(shí),微處理器技術(shù)的發(fā)展使得PID控制成為現實(shí),進(jìn)一步提高了控制精度。和比例控制方法相比,積分控制消除了偏移誤差,微分控制則減少了溫度超調,減少了干擾。
           PID控制技術(shù)為溫度控制應用帶來(lái)了眾多優(yōu)勢,但是卻還是需要專(zhuān)業(yè)的工程師進(jìn)行手動(dòng)設置,這一過(guò)程十分耗時(shí)。而現在,PID自整定已經(jīng)得到了廣泛應用,溫控器由此可以自動(dòng)計算最佳PID值,上述問(wèn)題也就不再是問(wèn)題了。
           現代電子技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的另一項優(yōu)勢是減少了應用過(guò)程中的手動(dòng)操作,降低了誤差的發(fā)生概率。具有溫度曲線(xiàn)功能的溫控器YR-GBP可以對溫度斜坡率、保溫、步進(jìn)、環(huán)路進(jìn)行配置,精確實(shí)現應用所需溫度曲線(xiàn),實(shí)現溫度的自動(dòng)變化。節省設備設置時(shí)間,工作人員還可以存儲配置數據,并在不同工藝流程中自由調用。
    在擠出機等一類(lèi)應用中,切斷電源后溫度不會(huì )快速下降,因此需要使用冷卻裝置以實(shí)現更好的溫度控制。溫控器已經(jīng)集成了加熱-冷卻控制功能,能夠同時(shí)控制加熱器和冷卻裝置,取得更好的應用控制。
           近幾年來(lái)為簡(jiǎn)化布線(xiàn)和縮短安裝時(shí)間,在溫控器內部集成其他功能的方法越來(lái)越普遍。一些中端和高端控制器的核心過(guò)程控制元件支持邏輯編程功能,集成了共同工作控制元件,整個(gè)系統只配備一個(gè)人機界面,提高了終端用戶(hù)的工作效率,且過(guò)程控制更加簡(jiǎn)單。
           例如,德國的一家部件制造商需要為石墨電極的加熱熔爐設計溫度控制解決方案,這離不開(kāi)標準的溫控器,同時(shí)應用的任何升級都需要溫控器具備序列管理等高級功能,且對易用性有較高要求。難題在于石墨電極需要均勻加熱,但燃燒器對熔爐不同區域的加熱具有不同的加熱速率和加熱強度,因此很容易導致電極因過(guò)度加熱或加熱不均勻而損壞,造成生產(chǎn)浪費和嚴重經(jīng)濟損失。
            最終解決方案采用了增強型氧氣控制裝置,實(shí)現純凈燃氣加熱。KS98-1溫控器是緊湊型微型PLC控制器(可編程邏輯控制器)和 DIN控制器,完美符合現有外殼要求,并配備了所有必要的I/O選件。和其他溫控器相比,具有PLC和數學(xué)函數的KS98-1控制器的功能更加完善。
             和許多設備一樣,通信技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了控制器和系統的集成。通常來(lái)說(shuō),溫度和過(guò)程控制器都以離散裝置的形式應用于系統。憑借通信選件,現在用戶(hù)可以直接通過(guò)PC或PLC系統監控和管理控制。另外,還有多種通用型工控制軟件支持數據記錄、制圖、配置和管理功能。最后,過(guò)去幾十年間越來(lái)越多的公司為實(shí)現高質(zhì)量控制,對先進(jìn)數據記錄技術(shù)提出了要求,這反過(guò)來(lái)促進(jìn)了基于PC的數據記錄技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

    溫度控制技術(shù)在未來(lái)會(huì )如何發(fā)展?
    擴展溫控器功能以收集過(guò)程信息的需求、簡(jiǎn)化操作、以及集成共同工作控制元件推動(dòng)了具有單一顯示屏(例如HMI、控制面板)以及信息路由至PC的解決方案的發(fā)展。
    這意味著(zhù)在未來(lái),溫控器將進(jìn)一步成為單一產(chǎn)品而不是單個(gè)裝置,為用戶(hù)帶來(lái)更多應用優(yōu)勢和控制功能,更高效、準確地監控系統數據。
    未來(lái)溫控器發(fā)展的另一大趨勢是定制化,即根據具體的應用需求打造客戶(hù)的專(zhuān)屬溫控器。最新的顯示和編程技術(shù)也使溫控器的操作更加簡(jiǎn)單,支持工作人員輕松訪(fǎng)問(wèn)數據,確保過(guò)程變化進(jìn)一步優(yōu)化,提高生產(chǎn)效率。
           連接至網(wǎng)絡(luò )也是溫控器的未來(lái)發(fā)展方向:在標準布線(xiàn)和非工程連通性條件下,以太網(wǎng)通信技術(shù)簡(jiǎn)化了集成,進(jìn)一步增強了易用性和控制功能,優(yōu)化溫度控制。
           有一點(diǎn)是毋庸置疑的:工業(yè)溫度控制器技術(shù)將繼續在滿(mǎn)足客戶(hù)不斷變化的應用需求這一過(guò)程中繼續發(fā)展,為客戶(hù)創(chuàng )造更為先進(jìn)的解決方案,提高生產(chǎn)效率和控制質(zhì)量。


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