高度集成高速多点温度PID控制方案

   日期:2020-07-30     浏览:338    评论:0    
核心提示:一、概述在温度控制应用中,传统是采用温控仪表作为控制器,在面板开孔安装,若温控点数较多时,安装麻烦,不美观,成本也高。随
 
一、概述
在温度控制应用中,传统是采用温控仪表作为控制器,在面板开孔安装,若温控点数较多时,安装麻烦,不美观,成本也高。随着触摸屏、工业PC、PLC的广泛应用,几乎每条生产线、每台设备都配备有触摸屏,有的甚至是多屏,因此将温控功能做在这些控制器里面已是首选。通过触摸屏,除了方便操作、灵活处理外,温度历史曲线、实时曲线、数据记录、配方等等就很容易做出来,这是传统温控仪表方案无法比拟的。
二、常用方案及比较
    常用方案如下:
方案1:在PLC里实现温控功能。PLC通过温度采集模块周期采样各个温控点温度,根据设定目标温度,及有关PID参数进行运算,并输出相应控制量,从而达到温控的目的。一般PLC的浮点运算能力不太强,因此处理的温控点不宜太多。
方案2:在工控机里实现温控功能。温度输入、控制输出采用现场总线模块或板卡,与方案1差不多,但工控机运算能力要强得多,因此能够处理较多的温控点运算控制。
方案3:采用多路温控模块。以模块HTK-SV6-12为例,它是集8个温控仪功能于一体,独立温控,提供通信接口,可与各大品牌HMI、PLC或计算机联网控制。
方案1、2使用的采集模块AD分辨率为0.1°基本满足需要,由于受通信速度的影响,因此采样周期一般为1s,即每秒进行1次PID运算处理,响应较慢,方案3以模块HTK-SV6-12为例,其AD为20bit,分辨率更细,采样周期为20ms,即每20毫秒运算1次,故对于微小的温度变化能及时作出响应,因此在性能方面更胜一筹。另外,模块HTK-SV6-12支持热电阻或热电偶全量程范围输入,支持4-20mA模拟量及晶体管开关量输出,具有自整定模糊PID、限斜率温控、通道间温差控制等灵活实用的功能,能胜任目前多数的温控系统。
在应用系统开发方面,方案1、2需要编写和调试大量温控程序,对开发者有一定的温控设计技术能力要求,故开发周期长,方案3则简便得多,因为所有的温控功能已集成在温控模块中,如果用触摸屏连接模块HTK-SV6-12,就好像操控一台PLC一样,显示温度、设定温度、设定PID参数、自整定是很容易实现,用PLC连接只需要简单的通信程序,温控的问题就交给模块HTK-SV6-12完成。
因此,从系统开发成本和控制性能考虑,采用多路温控模块实现多点温度控制是首选。
三、应用示例
模块HTK-SV6-12多路温控模块可连接固态继电器、调功器、电动调节阀、气动调节阀等各种控制单元,能实现加热控制、加热冷却控制,可以用于各种常规温控场合。如:塑料机械的挤出机、压延生产线、发泡炉、涂布机等,食品机械的糖果机械、方便面生产线等;玻璃机械的钢化炉,印染整烫设备,锂电池生产设备。
 
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