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

          過去50年間,工業溫控器技術發生了翻天覆地的變化,取得了一系列進步。本文旨在介紹工業溫控器技術如何幫助用戶創造具有出色性能的新型解決方案,滿足客戶不斷變化的應用需求。

          20世紀60年代,動圈式儀表是工業應用的標準設備。但是,電子技術的進步和發展很快就改變了溫控器的設計和生產方式,第一次出現了具有開關功能或配備刻度盤進行比例控制的開放式印刷電路板(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,溫度控制器的尺寸從96×96mm減小到48×48mm,而功能卻幾乎沒有受到任何影響。但是,從20世紀70年代末到現在,模擬調節器技術幾乎沒有任何進展。80年代,數字控制器的出現使溫度控制技術前進了一大步:按鈕和數字顯示技術代替了刻度盤,更好地解決了調節器設置這一難題;與此同時,微處理器技術的發展使得PID控制成為現實,進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控制技術為溫度控制應用帶來了眾多優勢,但是卻還是需要專業的工程師進行手動設置,這一過程十分耗時。而現在,PID自整定已經得到了廣泛應用,溫控器由此可以自動計算最佳PID值,上述問題也就不再是問題了。
                 現代電子技術發展帶來的另一項優勢是減少了應用過程中的手動操作,降低了誤差的發生概率。具有溫度曲線功能的溫控器YR-GBP可以對溫度斜坡率、保溫、步進、環路進行配置,精確實現應用所需溫度曲線,實現溫度的自動變化。節省設備設置時間,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。
          在擠出機等一類應用中,切斷電源后溫度不會快速下降,因此需要使用冷卻裝置以實現更好的溫度控制。溫控器已經集成了加熱-冷卻控制功能,能夠同時控制加熱器和冷卻裝置,取得更好的應用控制。
                 近幾年來為簡化布線和縮短安裝時間,在溫控器內部集成其他功能的方法越來越普遍。一些中端和高端控制器的核心過程控制元件支持邏輯編程功能,集成了共同工作控制元件,整個系統只配備一個人機界面,提高了終端用戶的工作效率,且過程控制更加簡單。
                 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,這離不開標準的溫控器,同時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度加熱或加熱不均勻而損壞,造成生產浪費和嚴重經濟損失。
                  最終解決方案采用了增強型氧氣控制裝置,實現純凈燃氣加熱。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,通信技術的發展也促進了控制器和系統的集成。通常來說,溫度和過程控制器都以離散裝置的形式應用于系統。憑借通信選件,現在用戶可以直接通過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,過去幾十年間越來越多的公司為實現高質量控制,對先進數據記錄技術提出了要求,這反過來促進了基于PC的數據記錄技術的發展和進步。

          溫度控制技術在未來會如何發展?
          擴展溫控器功能以收集過程信息的需求、簡化操作、以及集成共同工作控制元件推動了具有單一顯示屏(例如HMI、控制面板)以及信息路由至PC的解決方案的發展。
          這意味著在未來,溫控器將進一步成為單一產品而不是單個裝置,為用戶帶來更多應用優勢和控制功能,更高效、準確地監控系統數據。
          未來溫控器發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的專屬溫控器。最新的顯示和編程技術也使溫控器的操作更加簡單,支持工作人員輕松訪問數據,確保過程變化進一步優化,提高生產效率。
                 連接至網絡也是溫控器的未來發展方向:在標準布線和非工程連通性條件下,以太網通信技術簡化了集成,進一步增強了易用性和控制功能,優化溫度控制。
                 有一點是毋庸置疑的:工業溫度控制器技術將繼續在滿足客戶不斷變化的應用需求這一過程中繼續發展,為客戶創造更為先進的解決方案,提高生產效率和控制質量。


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