项目三(1)电加热温度控制方案.ppt

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模模块块一一电加热温度控制方案电加热温度控制方案湖州职业技术学院机电工程分院湖州职业技术学院机电工程分院项目三项目三电加热控制系统电加热控制系统集成与调试集成与调试1一、一、作业点评作业点评（一一一一）题目要求题目要求题目要求题目要求加热炉温度控制系统如图加热炉温度控制系统如图加热炉温度控制系统如图加热炉温度控制系统如图1111所示，根据工艺要求，出现故所示，根据工艺要求，出现故所示，根据工艺要求，出现故所示，根据工艺要求，出现故障时炉子应当熄火。

试说明调障时炉子应当熄火。

试说明调障时炉子应当熄火。

试说明调障时炉子应当熄火。

试说明调节阀的气开、气关型式，调节节阀的气开、气关型式，调节节阀的气开、气关型式，调节节阀的气开、气关型式，调节器的正反作用方式，并简述控器的正反作用方式，并简述控器的正反作用方式，并简述控器的正反作用方式，并简述控制系统的动作过程。

制系统的动作过程。

制系统的动作过程。

制系统的动作过程。

从实际工艺要求可知：

为了在控制阀气源断气时，炉温不继续升高，从实际工艺要求可知：

为了在控制阀气源断气时，炉温不继续升高，从实际工艺要求可知：

为了在控制阀气源断气时，炉温不继续升高，从实际工艺要求可知：

为了在控制阀气源断气时，炉温不继续升高，以防烧坏炉子，应采用气开阀（断气时关闭），是以防烧坏炉子，应采用气开阀（断气时关闭），是以防烧坏炉子，应采用气开阀（断气时关闭），是以防烧坏炉子，应采用气开阀（断气时关闭），是“正正正正”作用。

炉温是随作用。

炉温是随作用。

炉温是随作用。

炉温是随燃料的增多而升高的，所以炉子也是燃料的增多而升高的，所以炉子也是燃料的增多而升高的，所以炉子也是燃料的增多而升高的，所以炉子也是“正正正正”作用的。

所以根据反馈控制原作用的。

所以根据反馈控制原作用的。

所以根据反馈控制原作用的。

所以根据反馈控制原理，调节器必须为理，调节器必须为理，调节器必须为理，调节器必须为“反反反反”作用，才能当炉温升高时，使阀门关小，炉温下作用，才能当炉温升高时，使阀门关小，炉温下作用，才能当炉温升高时，使阀门关小，炉温下作用，才能当炉温升高时，使阀门关小，炉温下降。

降。

降。

降。

其工作过程如下：

温度其工作过程如下：

温度其工作过程如下：

温度其工作过程如下：

温度温度变送器输出温度变送器输出温度变送器输出温度变送器输出调节器输出调节器输出调节器输出调节器输出调节调节调节调节阀开度阀开度阀开度阀开度燃料输出燃料输出燃料输出燃料输出温度温度温度温度。

图图图图1111加热炉控制系统图加热炉控制系统图加热炉控制系统图加热炉控制系统图2二、加热控制的意义二、加热控制的意义从本次课开始我们将讨论温度从本次课开始我们将讨论温度从本次课开始我们将讨论温度从本次课开始我们将讨论温度控制问题。

温度控制在工业生产中控制问题。

温度控制在工业生产中控制问题。

温度控制在工业生产中控制问题。

温度控制在工业生产中具有极广泛的应用，根据加热介质具有极广泛的应用，根据加热介质具有极广泛的应用，根据加热介质具有极广泛的应用，根据加热介质的不同，大致可分为二类：

一是燃的不同，大致可分为二类：

一是燃的不同，大致可分为二类：

一是燃的不同，大致可分为二类：

一是燃烧加热方式，另一种是电加热方式。

烧加热方式，另一种是电加热方式。

烧加热方式，另一种是电加热方式。

烧加热方式，另一种是电加热方式。

后者由于使用安全、效率较高、环后者由于使用安全、效率较高、环后者由于使用安全、效率较高、环后者由于使用安全、效率较高、环保节能、控制方便等优越性，越来保节能、控制方便等优越性，越来保节能、控制方便等优越性，越来保节能、控制方便等优越性，越来越受到重视与应用。

因此我们将以越受到重视与应用。

因此我们将以越受到重视与应用。

因此我们将以越受到重视与应用。

因此我们将以电加热模拟锅炉恒温控制系统的集电加热模拟锅炉恒温控制系统的集电加热模拟锅炉恒温控制系统的集电加热模拟锅炉恒温控制系统的集成与调试技术，以使大家对温度控成与调试技术，以使大家对温度控成与调试技术，以使大家对温度控成与调试技术，以使大家对温度控制技术有一基本认识，并学会应用。

制技术有一基本认识，并学会应用。

制技术有一基本认识，并学会应用。

制技术有一基本认识，并学会应用。

3三、理论分析三、理论分析温度温度位式控制方案位式控制方案理想的双位控制特性图理想的双位控制特性图理想的双位控制特性图理想的双位控制特性图当当ee00或或ee00时时ee000时时

（一）

（一）

（一）

（一）双位控制双位控制双位控制双位控制双位控制示例双位控制示例双位控制示例双位控制示例4带中间区的双位控制规律带中间区的双位控制规律带中间区的双位控制规律带中间区的双位控制规律带中间区的双位控制过程带中间区的双位控制过程带中间区的双位控制过程带中间区的双位控制过程

（二）具有中间区的双位控制

（二）具有中间区的双位控制三、理论分析三、理论分析温度温度位式控制方案位式控制方案5双位控制的特点及应用双位控制的特点及应用双位控制器结构简单、成本较低、易于实现，因双位控制器结构简单、成本较低、易于实现，因此应用很普遍。

常见的双位控制器有带电触点的压力此应用很普遍。

常见的双位控制器有带电触点的压力表、带电触点的水银温度计、双金属片温度计、动圈表、带电触点的水银温度计、双金属片温度计、动圈式双位批示调节仪等。

在工业生产中，如对控制质量式双位批示调节仪等。

在工业生产中，如对控制质量要求不高，且允许进行位式控制时，可采用双位控制要求不高，且允许进行位式控制时，可采用双位控制器构成双位控制系统。

如空气压缩机贮罐的压力控制，器构成双位控制系统。

如空气压缩机贮罐的压力控制，恒温箱、电烘箱、管式加热炉的温度控制等就常采用恒温箱、电烘箱、管式加热炉的温度控制等就常采用双位控制系统。

双位控制系统。

三、理论分析三、理论分析温度温度位式控制方案位式控制方案6（三）多位控制（三）多位控制（三）多位控制（三）多位控制三位控制器特性示意图三位控制器特性示意图三位控制器特性示意图三位控制器特性示意图当被控变量在某一个当被控变量在某一个当被控变量在某一个当被控变量在某一个范围内时，执行器可以处范围内时，执行器可以处范围内时，执行器可以处范围内时，执行器可以处于某一中间位置，以使系于某一中间位置，以使系于某一中间位置，以使系于某一中间位置，以使系统中物料量或能量的不平统中物料量或能量的不平统中物料量或能量的不平统中物料量或能量的不平衡状态得到缓和，这就构衡状态得到缓和，这就构衡状态得到缓和，这就构衡状态得到缓和，这就构成了三位式控制规律。

成了三位式控制规律。

成了三位式控制规律。

成了三位式控制规律。

三位控制规律特点三位控制规律特点三位控制规律特点三位控制规律特点三、理论分析三、理论分析三、理论分析三、理论分析温度位式控制方案温度位式控制方案温度位式控制方案温度位式控制方案7（三）三位控制器（三）三位控制器（三）三位控制器（三）三位控制器在加热炉中，采用在加热炉中，采用在加热炉中，采用在加热炉中，采用XCTXCTXCTXCT型动圈式三位指示调节仪型动圈式三位指示调节仪型动圈式三位指示调节仪型动圈式三位指示调节仪进行温度的三位控制。

进行温度的三位控制。

进行温度的三位控制。

进行温度的三位控制。

8四、温度控制方案的改进四、温度控制方案的改进基于可控硅电力控制器的温度控制系统可用下图表示，其基基于可控硅电力控制器的温度控制系统可用下图表示，其基基于可控硅电力控制器的温度控制系统可用下图表示，其基基于可控硅电力控制器的温度控制系统可用下图表示，其基本原理是：

温度传感器检测水温，并以电信号方式传送给温度控本原理是：

温度传感器检测水温，并以电信号方式传送给温度控本原理是：

温度传感器检测水温，并以电信号方式传送给温度控本原理是：

温度传感器检测水温，并以电信号方式传送给温度控制器，温度控制器则与给定值比较后得到偏差制器，温度控制器则与给定值比较后得到偏差制器，温度控制器则与给定值比较后得到偏差制器，温度控制器则与给定值比较后得到偏差eeee，经运算后得到控，经运算后得到控，经运算后得到控，经运算后得到控制值输出给可控硅电力控制器，并由它去控制串在主回路中的可制值输出给可控硅电力控制器，并由它去控制串在主回路中的可制值输出给可控硅电力控制器，并由它去控制串在主回路中的可制值输出给可控硅电力控制器，并由它去控制串在主回路中的可控硅（晶闸管）模组，改变主回路中电压的导通与关断，由此达控硅（晶闸管）模组，改变主回路中电压的导通与关断，由此达控硅（晶闸管）模组，改变主回路中电压的导通与关断，由此达控硅（晶闸管）模组，改变主回路中电压的导通与关断，由此达到调节电功率的目的。

到调节电功率的目的。

到调节电功率的目的。

到调节电功率的目的。

9可控硅的不同触发方式可控硅的不同触发方式1111、“调压型调压型调压型调压型”触发方式触发方式触发方式触发方式“调压型调压型调压型调压型”触发方式，也称触发方式，也称触发方式，也称触发方式，也称为为为为“移相型移相型移相型移相型”触发方式，即在交触发方式，即在交触发方式，即在交触发方式，即在交流电的半个周期（正半周期或负流电的半个周期（正半周期或负流电的半个周期（正半周期或负流电的半个周期（正半周期或负半周期）内通过控制（移动）触半周期）内通过控制（移动）触半周期）内通过控制（移动）触半周期）内通过控制（移动）触发脉冲的相位，来调整发脉冲的相位，来调整发脉冲的相位，来调整发脉冲的相位，来调整“导通时导通时导通时导通时间间间间”（又称导通角）和关断时间（又称导通角）和关断时间（又称导通角）和关断时间（又称导通角）和关断时间（又称控制角）的比例来达到改（又称控制角）的比例来达到改（又称控制角）的比例来达到改（又称控制角）的比例来达到改变输出电压平均值的目的，输出变输出电压平均值的目的，输出变输出电压平均值的目的，输出变输出电压平均值的目的，输出的连续性比较好，被控参数比较的连续性比较好，被控参数比较的连续性比较好，被控参数比较的连续性比较好，被控参数比较稳定稳定稳定稳定“调压型调压型调压型调压型”触发方式的工作波形触发方式的工作波形触发方式的工作波形触发方式的工作波形10可控硅的不同触发方式可控硅的不同触发方式2222、“定周期过零调功型定周期过零调功型定周期过零调功型定周期过零调功型”触发方式触发方式触发方式触发方式在一个较长的固定周期内通过触发电路控制导通周波的在一个较长的固定周期内通过触发电路控制导通周波的在一个较长的固定周期内通过触发电路控制导通周波的在一个较长的固定周期内通过触发电路控制导通周波的个数和关断周波个数的比值（又称为占空比或时间比例）来个数和关断周波个数的比值（又称为占空比或时间比例）来个数和关断周波个数的比值（又称为占空比或时间比例）来个数和关断周波个数的比值（又称为占空比或时间比例）来控制负载功率的平均值。

控制负载功率的平均值。

控制负载功率的平均值。

控制负载功率的平均值。

“定周期过零调功型定周期过零调功型定周期过零调功型定周期过零调功型”触发方式的工作波形触发方式的工作波形触发方式的工作波形触发方式的工作波形113333、“变周期过零调功型变周期过零调功型变周期过零调功型变周期过零调功型”触发方式触发方式触发方式触发方式可控硅的不同触发方式可控硅的不同触发方式“变周期过零调功型变周期过零调功型变周期过零调功型变周期过零调功型”触发方式是从触发方式是从触发方式是从触发方式是从“定周期过零调定周期过零调定周期过零调定周期过零调功型功型功型功型”触发方式演变而来的。

即在满足触发方式演变而来的。

即在满足触发方式演变而来的。

即在满足触发方式演变而来的。

即在满足“过零触发过零触发过零触发过零触发”和和和和“输输输输入信号和占空比的关系入信号和占空比的关系入信号和占空比的关系入信号和占空比的关系”两个前提条件下，尽可能缩短控制两个前提条件下，尽可能缩短控制两个前提条件下，尽可能缩短控制两个前提条件下，尽可能缩短控