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電加熱器控制系統都有什么優勢


發布時間:2018/3/27 8:37:14 來源:http://www.enyukeji.com

摘要:電加熱器控制系統設計實際上的意義就是對于工業用的電加熱器的溫度進行智能控制的手段。而溫度又是工業領域里最為重要的幾個模擬量參數之一

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 電加熱器控制系統設計實際上的意義就是對于工業用的電加熱器的溫度進行智能控制的手段。而溫度又是工業領域里最為重要的幾個模擬量參數之一。因此,對于溫度的控制也是在過程控制領域中的一個重要的步驟。  電加熱器作為特種工業爐,其優點在于高效節能而且安全性相比于傳統的工業用鍋爐更高。其核心為導熱油以及熱油泵,也就是所謂的電加熱導熱油系統,通過它們從而提供高效的熱量。  導熱油在電加熱器工作系統中扮演著介質這樣一個角色。加熱元件通電后產生熱量,熱量通過導熱油傳遞給用熱設備。而導熱油的循環是通過循環泵的工作,熱量因此被傳遞出去。  綜上所述,電加熱器在工業領域有著舉足輕重的地位,其特點大致可以總結為以下幾點:  (1) 運行控制完備齊全,達到自動化控制  (2) 在壓力較為低的環境中依舊可以工作,且工作溫度同樣很高 (3) 工作效率高、控制精度高 (4) 空間小,結構簡單,安裝簡便  電加熱器自身有著如此大的優勢,而在控制的過程當中,較為難加以控制的當屬于某些控制對象的時滯性以及非線性,這些原因則往往來自于加熱的過程的不同,以及加熱的對象的構造成分上的差異,因此,而產生難以建立數學模型的結果。  然而,伴隨著社會的不斷進步,工業領域對于溫度的控制也極大地不同。傳統老套的PID控制的策略方法顯然已經難以適應高新技術的浪潮的席卷。而新型的數字式PID或者更為先進的嵌入式微控制器則可以更好地完成對于溫度的調控。  嵌入式微控制器的使用已經越來越接近于工業領域的發展需求,使用嵌入式微控制器來調控電加熱器的溫度則是簡單且靈活,而且,嵌入式微控制器還有成本低的優勢,構造及操作也相對于其他的調控方式更為簡單,溫度調控的技術指標也可以得到大幅度的提升。有了以上所敘述的優點的支持,也會使得電加熱器產品無論是在數量上還是在質量上同樣會有大幅度的提升。  在眾多的嵌入式微控制器中,AT89C51單片機無論是從兼容性上還是從配置上都符合要求。而且AT89C51也滿足了簡單靈活,且成本較為低廉的優點。  AT89C51單片機的編程方式及語言和開發也是更為簡便。匯編語言更是可以有效且嚴謹的控制每一步工作流程。從而提高了系統在工作狀態下的自動化水平。溫度控制是工業領域的重中之重。溫度對于工業的影響也是巨大的。舉個例子來說,可能1℃溫度的偏差就有可能導致整個工程的崩潰。工業溫度控制在我國的發展同樣是飛速的,中國作為世界上有名的工業大國當然不會忽視這些。只是,相比于美國、德國或者是日本這些發達國家來講,我們和他們在溫度控制領域上還是有著不小的差距的。  工業鍋爐的工作環境為高溫高壓,這也就意味著鍋爐內水溫可能不止于傳統定義的100℃這一標準值,換言之,水溫會高于100℃。可往往有些時候我們又不需要那么高的溫度,較為低一些的溫度同樣可以達到我們所需要的效果。幾十度甚至于更低的溫度。這也就意味著我們在工業領域對于與鍋爐水溫的調節是在一個范圍內所變化的,而這個范圍又是確定的,往往在工業上,由于高壓的環境,鍋爐水溫被控制在50-150℃這之間。  PID控制是工業溫度控制的靈魂,而點位控制又是溫度控制的重點所在。當最為常規的PID控制遇上了點位控制,也就構造出了一個較為成熟的溫度控制系統。但是它們只能適應一般溫度系統控制,對于智能化水平更高的溫控平臺亦或者是自適應控制儀表,我們國內的技術還不是十分的成熟,能夠形成商品化并且應用廣泛的控制儀表還是較少的。我國經濟的發展尤其是在近幾年是飛速的。早些年前,隨著中國加入世界貿易組織(WTO)之后,我國政府及企業對此都是非常的重視,也重組了相關的,一些國家和企業的研發中心也相繼被建立,開展出創新性的研究。由此,我國的儀表工業也得到了飛速的發展。  由于社會的發展,時代的進步,我國的科技騰飛向上。近年來,嵌入式微控制器的發展也是十分的迅速,各個企業逐漸放棄了龐大的控制器集群,一個以微型控制器為主的革命浪潮正在逐步發展壯大,嵌入式微控制器的應用已經滲透到了大到航空航天,小到軟件開發的各個行業當中去。傳統的溫度采集方法過于繁瑣不說,更重要的是浪費時間資源和人力資源。而且精度還無法保證滿足需求,嵌入式微控制器的出現和介入使得溫度數據的挖掘、采集以及數據的處理問題能夠得到很好的解決辦法。在之前我們已經提到過,溫度是工業領域中的一個非常非常重要的被控參數。但是我們有多種測量溫度的方法,對于測量溫度的元器件的選擇也是多樣的,由于產品工藝的各不相同,控制溫度的精度也不相同,對數據采集的精度和采用的控制方法也不相同。傳統老舊的溫度控制技術顯然已經被高速發展的科技浪潮所淘汰。例如:表面溫度接觸器,其最大的缺點是溫度測量結果不準確,上下波動的范圍較大,其工作原理大致為控制接觸器的通斷時間比例被控制,從而來達到加熱功率被改變的最終目的,但是其通斷的頻率是非常低的,原因是儀表本身的誤差和交流接觸器的壽命。近幾年來快速發展了多種先進的溫度控制方式,如:PID控制,模糊控制,神經網絡及遺傳算法控制等。這些控制技術大大的提高了控制精度,不但使控制變得簡便,而且使產品的質量更好,降低了產品的成本,提高了生產效率。本系統要求有數據處理,顯示功能等,被控對象為一階慣性環節和一階積分環節的組合,慣性時間常數為2s,開環增益k=10,溫度控制范圍為50~150℃。[1]   之前提到過的嵌入式微控制器又被簡稱為“單片機”。在今天的工業領域中常用的品牌有西門子、摩托羅拉等等。型號多見為AT89C51或者是STM32等等。本設計采用51單片機為基礎。  51單片機兼容因特爾8031指令系統,而且高度集成、形狀簡便以及應用廣泛。


導熱油加熱設備中常用的都有什么在下一篇繼續做詳細介紹,如需了解更多,請持續關注。
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