调压模块的应用举例（烘箱温度控制）

本系统采用人工智能调节器为主控制器，与温度传感器、温度变送器、全隔离三相交流调压模块及电动机绕组烘箱组成AI温度调节系统，如图2所示。电动机绕组烘箱为被控对象，通过其内部安装的电热丝带电发热，为其提供热能，使其温度上升。温度检测仪表选用WRNEU-2 K型热电偶温度传感器，能将电阻炉中的温度信号直接转换成电信号，其性能稳定、准确可靠和维护方便。SBWR为一体化温度变送器，与热电偶配接在一起将其电信号放大并转换成4～20mA的电流信号输出给AI调节器。控制器选用AI-808P调节器，它采用了先进的模块化设计，通用性强、技术成熟可靠，具有模糊逻辑PID调节及参数自整定功能。调压模块(SCR)是系统重要的执行机构，选用LSA-TH3P50Y型三相交流一体化移相调压模块，它接受AI调节器输出的控制信号，以调节安装在炉内的电热丝上的电功率，实现烘箱中的温度调节。烘箱温度控制系统工作原理
1)合上电源总开关QF(如图2所示)，箱式电阻炉AI温度控制系统带电。根据工件热处理工艺要求，通过AI调节器面板上操作键设定温度值，并根据系统设计特点和要求设定AI调节器的参数。按下A/M键使系统在自动状态下工作，仪表显示屏将显示自动状态符及电阻炉中温度的测量值。
2)系统起始工作，电阻炉中的温度低，热电偶温度传感器转换的电压信号也很小。此信号传给AI调节器后，在其内部与给定值进行比较。在偏差值较大时，AI调节器运用模糊算法进行调节，输出一较大的控制信号给调功器(调压模块)。调功率器输出较高电压，从而使电热丝电功率变大，发出较大的热能，电阻炉的温度开始快速上升。
3)随着炉温的上升，热电偶变换过来的电压信号增大，使其与调节器内的设定值比较。偏差值较小时，调节器采用PID算法进行调节，并能在调节中自动学习和记忆被控电阻炉的部分特征，使效果优化。随着偏差值的减小，AI调节器控制调功器输出给电热丝的电功率减小，温度上升的速度逐渐变慢。当电阻炉中的温度等于设定的温度时，温度变送器输给AI调节器的电信号等于其内部的给定，其偏差信号为零，AI调节器输给调功器的控制信号保持不变。此时，电阻炉内电热丝输出的热能等于其散发的热能，暂时达到了一热平衡，温度保持恒定。
4)如果由于各种干扰(如电网电压波动)导致热平衡被迫坏，温度发生变化(不等于设定温度)，必然出现偏差。那么调节器将改变输出信号，控制调功器输出的电功率，直到温度等于设定的温度值为止。5)如果系统出现问题导致调功器失控，温度超过了最高限位值，则AI调节器中的AL1端输出信号，使报警器工作，提醒工作人员进行人工干预处理。 温度控制系统AI调节器参数整定 AI调节器采用模糊规则进行PID调节。这种人工智能算法一方面对PID算法加一改进，如在PID调节器中加入新的微分积分作用；另一方面又采用模糊调节规则，在误差大时运用模糊算法进行调节，以彻底消除PID饱和积分现象，当误差小时，采用改进后的PID算法进行调节。人工智能算法采用M5、P、t、Ctl等4个参数，而不再使用传统的PID参数，一组(MPT)参数即可同时确定PID参数和模糊控制参量。 系统第一次运行，启动自整定功能，便能较快的获得最佳MPT参数。自整定时，仪表执行位式调节，经过2～3次振荡后，仪表内部微处理器根据位式控制产生的振荡，分析其周期、幅值及波形来计算出M5、P、t等控制参数。由于被控对象是保温性能较好的烘箱，在整定时，AI调节器的给定值应设置在系统使用的最大值上。AI调节器的参数Ctl及DF(回差)的设置对自整定过程也有影响，一般选择Ctl=0．2，DF=0．3。温度控制系统AI调节器程序段编程设置
电动机绕组烘箱温度控制分两个阶段进行，烘箱温度控制曲线如图3所示。故AI调节器需按一定的时间规律自动改变给定值进行调节。 AI调节器具有强大的编程及操作能力，具备30段程序编排功能，可设置任意大小的给定升、降斛率；具有跳转、运行、暂停及停止等可编程命令。程序编排统一采用温度一时间一温度格式，从当前段设置温度，经过该段设置的时间到达下一温度设置值，温度设置值的单位采用 ℃，而时间值的单位用分钟。这种方法的特点是升温、降温韵斜率设置范围非常宽；升温及恒温段具有统一的设置格式，方便学习和应用。