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台达温控器DTB PID参数自动选择在染缸中的应用 |
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作者：中达电通股份有限公司 宗伟 |
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摘 要：重点讨论智能化温控仪表多组PID值配合多温度段控制的灵活应用技术。以实际温控案例论述多组PID值配合多温度段控制的应用情况。
关键词：PID参数 多温度段程控 温度波动
1 引言
台达智能化温控仪表DTB提供了可储备四组PID参数的功能。但是根据使用要求，通常温控仪表只需提供一组PID参数以供温度控制已基本满足要求。存在必有理由，活学活用DTB拥有的多程序段控制，能发挥出理想的控温效果。本文将介绍多组PID值配合多温度段控制的应用案例。
2 染料多段温度控制
2.1 多段温控要求
在印染成套机械系统中染缸是重要的工艺段落。在染布工艺中需要对染缸中染料进行多段温度控制。在放入不同配色染料和辅助剂后，需要经过多段的保温和升温过程才能达到到最终的染色效果。基本要求如表1所示。根据图1所示的工艺温度需求，温控共分4个升温段和4个保温段。如表1所示。
表1 多段温控表
 （1）温度均匀度：温度均匀度概念：是指系统中，各点温度与中心点的最大偏差值。项目温度均匀度要求：±1℃。
（2）温度波动度：温度波动度概念：是指系统中，整体温度在某时间段内与理论目标值的最大偏差值。温度波动度要求: ±2℃。
2.2 多段温控设计
对于控制染缸燃料的组件主要包括： 台达DTB4848VR智能化温控器，加热管，以及搅拌电机，指示灯。指示灯1用于显示加热结束后提示现场操作者，加热工序已经结束。而指示灯2用于提醒现场已经到达50℃可以进行投放料操作。温控系统结构示意如图2所示。
图2 温控系统结构示意
2.3 温控难点分析
因为有4个目标温度。所以可采用DTB温控器的程序温度控制模式而达到要求。但是由于设备对于温度控制均匀度和波动度都有一定要求。对于不同的4个温度设定值，所对应的最佳PID参数也不尽相同。要想在不同温度段同时保持相对较高的控温要求，则需要不同的PID参数。根据实际情况对于四个温度值，如果只采用同一个PID，则可能只满足1组温度，而其它三组的控制精度则无法保证。由上，正好起用DTB的PID自动选择功能，可在不同温度段自动调用4组不同PID参数。
2.4 温控解决方案
在控制过程中，有四个PID以供系统选用。而每当温度恒定后，仪表会根据标定的温度值而选择相应的PID参数来运行。而这4组参数，分别可通过自整定来获得。为了获得较好的控制效果。暂时将仪表控制方式，改为PID控制方式。在4个目标温度段分别进行温控，如图3所示。
图3 多PID多段温控解决方案
将DTB温控器参数SV0设定为50。选择PID0并进行第一阶段AT阶梯升温,AT结束后70度相关的PID参数自动记录并保存在仪表寄存器内。然后接下去的三组PID参数,分别以同样方法获得并存入寄存器。在此过程中，可观察实际效果，并将PID在对实际温度情况进行修改，从而获得4组最佳的PID参数，并进行记录。再切换为程序控制。这样我们存储了4组PID参数供调用。最后需要激活自动PID自动选择功能。将参数PID4调整为Auto，即可激活。最后在控制方式上选用程序控制。即将参数Ctrl=PID6,再分别输入目标温度和控制时间。就基本完成参数的设置了。
由于在本系统的，50度，70度，80度和100四个目标温度都有着与其一一对应的最佳PID参数，所以实际运行效果非常理想是理所应当的。波动度和均匀度都达到客户要求。客户也十分认可DTB的性价比。因为在价格为上，与在具有相同功能的同类进口产品相比几乎优惠了一半。可以说有了自动PID选择功能。DTB的程序控制功能趋于完美，也是台达DTB类型智能化温控器类的市场优势。
3 结束语
在温度控制中，PID参数是控制的核心。DTB可根据标识的温度，自动选择温度。这样在复杂的温度控制场合，就可以调用多组不同的PID参数。实践表明多PID多段温控解决方案对于提升实际的控温效果有着明显的提高。对于某些需要设置多SV值特定场合，自动选择PID参数为用户提供了不少方便，可免去了重复输入，而在程序段控制时，也可以自动调用合适的PID参数，可以说是人性化的设置。此功能定能在化工，医药，食品等需要复杂控温过程的行业获得用户的青睐。
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(2/22/2009) |
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