引言
臺達智能化溫控儀表DTB提供了可儲備四組PID參數的功能。但是根據使用要求,通常溫控儀表只需提供一組PID參數以供溫度控制已基本滿足要求。存在必有理由,活學活用DTB擁有的多程序段控制,能發揮出理想的控溫效果。本文將介紹多組PID值配合多溫度段控制的應用案例。
1 染料多段溫度控制
1.1 多段溫控要求
在印染成套機械系統中染缸是重要的工藝段落。在染布工藝中需要對染缸中染料進行多段溫度控制。在放入不同配色染料和輔助劑后,需要經過多段的保溫和升溫過程才能達到到最終的染色效果。基本要求如表1所示。根據圖1所示的工藝溫度需求,溫控共分4個升溫段和4個保溫段。如表1所示。
圖1 染缸工藝溫度
表1 多段溫控表
(1)溫度均勻度:溫度均勻度概念:是指系統中,各點溫度與中心點的最大偏差值。項目溫度均勻度要求:±1℃。
(2)溫度波動度:溫度波動度概念:是指系統中,整體溫度在某時間段內與理論目標值的最大偏差值。溫度波動度要求: ±2℃。
1.2 多段溫控設計
對于控制染缸燃料的組件主要包括: 臺達DTB4848VR智能化溫控器,加熱管,以及攪拌電機,指示燈。指示燈1用于顯示加熱結束后提示現場操作者,加熱工序已經結束。而指示燈2用于提醒現場已經到達50℃可以進行投放料操作。溫控系統結構示意如圖2所示。
圖2 溫控系統結構示意
1.3 溫控難點分析
因為有4個目標溫度。所以可采用DTB溫控器的程序溫度控制模式而達到要求。但是由于設備對于溫度控制均勻度和波動度都有一定要求。對于不同的4個溫度設定值,所對應的最佳PID參數也不盡相同。要想在不同溫度段同時保持相對較高的控溫要求,則需要不同的PID參數。根據實際情況對于四個溫度值,如果只采用同一個PID,則可能只滿足1組溫度,而其它三組的控制精度則無法保證。由上,正好起用DTB的PID自動選擇功能,可在不同溫度段自動調用4組不同PID參數。
1.4 溫控解決方案
在控制過程中,有四個PID以供系統選用。而每當溫度恒定后,儀表會根據標定的溫度值而選擇相應的PID參數來運行。而這4組參數,分別可通過自整定來獲得。為了獲得較好的控制效果。暫時將儀表控制方式,改為PID控制方式。在4個目標溫度段分別進行溫控,如圖3所示。
圖3 多PID多段溫控解決方案
將DTB溫控器參數SV0設定為50。選擇PID0并進行第一階段AT階梯升溫,AT結束后70度相關的PID參數自動記錄并保存在儀表寄存器內。然后接下去的三組PID參數,分別以同樣方法獲得并存入寄存器。在此過程中,可觀察實際效果,并將PID在對實際溫度情況進行修改,從而獲得4組最佳的PID參數,并進行記錄。再切換為程序控制。這樣我們存儲了4組PID參數供調用。最后需要激活自動PID自動選擇功能。將參數PID4調整為Auto,即可激活。最后在控制方式上選用程序控制。即將參數Ctrl=PID6,再分別輸入目標溫度和控制時間。就基本完成參數的設置了。
由于在本系統的,50度,70度,80度和100四個目標溫度都有著與其一一對應的最佳PID參數,所以實際運行效果非常理想是理所應當的。波動度和均勻度都達到客戶要求。客戶也十分認可DTB的性價比。因為在價格為上,與在具有相同功能的同類進口產品相比幾乎優惠了一半。可以說有了自動PID選擇功能。DTB的程序控制功能趨于完美,也是臺達DTB類型智能化溫控器類的市場優勢。
結束語
在溫度控制中,PID參數是控制的核心。DTB可根據標識的溫度,自動選擇溫度。這樣在復雜的溫度控制場合,就可以調用多組不同的PID參數。實踐表明多PID多段溫控解決方案對于提升實際的控溫效果有著明顯的提高。對于某些需要設置多SV值特定場合,自動選擇PID參數為用戶提供了不少方便,可免去了重復輸入,而在程序段控制時,也可以自動調用合適的PID參數,可以說是人性化的設置。此功能定能在化工,醫藥,食品等需要復雜控溫過程的行業獲得用戶的青睞。
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