試驗六pt100溫度控制試驗

1、實驗六 PT100 溫度控制實驗一、實驗目的 了解 PID 智能模糊 +位式調(diào)節(jié)溫度控制原理。二、實驗儀器智能調(diào)節(jié)儀、 PT100、溫度加熱源。三、實驗原理 位式調(diào)節(jié) 位式調(diào)節(jié)（ ON/OFF ）是一種簡單的調(diào)節(jié)方式，常用于一些對控制精度不高的場合作溫 度控制， 或用于報警。 位式調(diào)節(jié)儀表用于溫度控制時， 通常利用儀表內(nèi)部的繼電器控制外部 的中間繼電器再控制一個交流接觸器來控制電熱絲的通斷達到控制溫度的目的。PID 智能模糊調(diào)節(jié)PID 智能溫度調(diào)節(jié)器采用人工智能調(diào)節(jié)方式， 是采用模糊規(guī)則進行 PID 調(diào)節(jié)的一種先進 的新型人工智能算法，能實現(xiàn)高精度控制，先進的自整定（AT ）功能使得無需設置控

2、制參數(shù)。在誤差大時，運用模糊算法進行調(diào)節(jié)，以消除 PID 飽和積分現(xiàn)象，當誤差趨小時，采 用 PID 算法進行調(diào)節(jié)，并能在調(diào)節(jié)中自動學習和記憶被控對象的部分特征以使效果最優(yōu)化， 具有無超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡單等特點。溫度控制基本原理 由于溫度具有滯后性，加熱源為一滯后時間較長的系統(tǒng)。本實驗儀采用 PID 智能模糊 + 位式雙重調(diào)節(jié)控制溫度。 用報警方式控制風扇開啟與關閉， 使加熱源在盡可能短的時間內(nèi)控 制在某一溫度值上， 并能在實驗結(jié)束后通過參數(shù)設置將加熱源溫度快速冷卻下來， 可以節(jié)約 實驗時間。當溫度源的溫度發(fā)生變化時， 溫度源中的熱電阻 Pt100 的阻值發(fā)生變化， 將電阻變化量 作為溫

3、度的反饋信號輸給 PID 智能溫度調(diào)節(jié)器，經(jīng)調(diào)節(jié)器的電阻 -電壓轉(zhuǎn)換后與溫度設定值 比較再進行數(shù)字 PID 運算輸出可控硅觸發(fā)信號（加熱）和繼電器觸發(fā)信號（冷卻） ，使溫度 源的溫度趨近溫度設定值。 PID 智能溫度控制原理框圖如圖 26-1 所示。圖 26-1 PID 智能溫度控制原理框圖三、 實 驗內(nèi)容與步驟 1將加熱源箱子和實驗臺按圖 26-2 接線。2. 打開屏上的電源和智能調(diào)節(jié)儀的電源，以及加熱箱的加熱開關。3按住約 3秒，PV 窗口顯示 “ ”進入智能調(diào)節(jié)儀參數(shù)設定， 繼續(xù)按 鍵，PV 窗口顯示各個參數(shù)， SV 窗口顯示對應參數(shù)的值，按“ ”可改變參數(shù)值小數(shù)點位置，按 、 可改變

4、SV 窗口參數(shù)的值。各個參數(shù)的值可按下表 26-1 設置表 26-1 智能調(diào)節(jié)儀參數(shù)表AL1給定溫度值dp1AL2給定溫度值P SH200P不用設P SL0I不用設OUTL0d不用設OUTH200AtOnALP11t2ALP22Hy0.5COOL0Hy-10.1OPPO100Hy-20.1LOCK0Pb0SnPt1FILT20OP AZero4設定好參數(shù)值， 回到初始測量狀態(tài)。 按 鍵一秒使 PV 窗口顯示 SP，按 或 鍵 可修改 SV 窗口的給定值，按“ ”鍵可改變小數(shù)點位置。這里先設置為50.0。5按住“”鍵 3 秒不放，再進入?yún)?shù)設定狀態(tài)，按 3 的說明設定 ALM1 為 50.0 、

5、ALM2 為 50.0。6經(jīng)過一段時間就可以將溫度源的溫度控制在500C 左右。7重復第 4 步和第 5 步，將給定值和上、下限報警值改為55，經(jīng)過幾個周期的振蕩，可將溫度源的溫度穩(wěn)定在新的給定值550C。表 26-2 智能調(diào)節(jié)儀參數(shù)定義說明參數(shù)參數(shù)含義說明設置范圍實設定 值ALM1上限報警測量值大于 ALM1+Hy 值時將產(chǎn)生上限報警。測量值小于ALM1-Hy 時儀表解除上限報警，設置 ALM1 到其最大值（ 9999） 可避免產(chǎn)生報警作用。-1999-+9999或1定義單位給定 值ALM2下限報警測量值小于 ALM2-Hy 值時將產(chǎn)生下限報警。測量值大于ALM2+Hy 時儀表解除下限報警，

6、設置 ALM1 到其最大值（ 9999） 可避免產(chǎn)生報警作用。同上給定 值Hy-1正偏差 報警采用人工智能調(diào)節(jié)時，當偏差（測量值 PV減給定值 SV ）大于Hy-1+Hy 時產(chǎn)生正偏差報警。當偏差小于 Hy-1-Hy 時正偏差報警 解除。設置 Hy-1=9999 ，正偏差報警功能被取消。0-99990C或1定義單位0.1Hy-2負偏差 報警采用人工智能調(diào)節(jié)時，當偏差（測量值 PV減給定值 SV ）大于Hy-2+Hy 時產(chǎn)生負偏差報警。當偏差小于 Hy-2-Hy 時負偏差報警 解除。設置 Hy-2=9999 ，負偏差報警功能被取消。同上0.1Hy回差（死 區(qū)、滯環(huán)）回差用于避免因測量輸入值波動而

7、導致位式調(diào)節(jié)頻繁通斷或報警頻繁 / 解除。0-20000C或1定義單位0.5FILT測量采樣的軟件濾波常數(shù)20I保持參 數(shù)I、P、d、t等參數(shù)為人工智能調(diào)節(jié)算法的控制參數(shù)I 參數(shù)值主要決定調(diào)節(jié)算法中積分的作用， 和PID調(diào)節(jié)的積分時間 類同。0-9999或1定 義單位自動設置P速率參 數(shù)P值類似 PID 調(diào)節(jié)器的比例帶，但變化相反， P值越大，比例、微 分作用成正比例增強，而 P值越小，比例、微分作用相應減弱。1-9999自動設置d滯后時 間滯后時間參數(shù) d是人工智能算法相對標準 PID 算法而引進的新的 重要參數(shù)，本表根據(jù) d參數(shù)來進行一些模糊規(guī)則運算，以便能較 完善地解決超調(diào)現(xiàn)象及振蕩現(xiàn)象

8、，同時使控制響應速度最佳。0-2000秒自動設置t輸出周 期反映儀表運算調(diào)節(jié)的快慢， t值越大，比例作用增強，微分減弱， t值越小， 則比例作用減弱， 微分作用增強。 t值大于或等于 5秒時， 則微分作用被完全取消，系統(tǒng)成為比例或比例積分調(diào)節(jié)。0-125秒20Sn輸入規(guī) 格輸入方式選擇Pt1dP小數(shù)點位置dP=0 顯示格式為 0000，不顯示小數(shù)點dP=1 顯示格式為 000.0，小數(shù)點在十位dP=2 顯示格式為 00.00，小數(shù)點在百位dP=3 顯示格式為 0.000，小數(shù)點在千位0-31P-SL輸入下 限顯示 值用于定義輸入信號下限刻度值-1999+9999oC 或1定義單位0P-SH輸入

9、上 限顯示 值用于定義輸入信號上限刻度值，配合 P-SL使用同上200Pb主輸入 平移修 正用于對輸入進行平移修正，以補償傳感器本身的誤差0.1oC或1定義單位0oP-A輸出方 式oP-A表示主輸出方式，應和主輸出上安裝的模塊類型一致0-21outL輸出下 限通常作為限制調(diào)節(jié)輸出最小值0-2200outH輸出上 限限制調(diào)節(jié)輸出最大值0-220220AL-P1定義報警功能的輸出位置1AL-P2定義報警功能的輸出位置2CooL系統(tǒng)功 能 選擇CooL參數(shù)用于選擇部分系統(tǒng)功能0為反作用調(diào)節(jié)，輸入增大時，輸出趨向減小1為正作用調(diào)節(jié)，輸入增大時，輸出趨向增大0-10FILt輸入 數(shù)字濾 波當因輸入干擾而導致數(shù)字跳動時可采用數(shù)字濾波將其平滑，0表示沒有任何濾波， FILt 值越大，測量值越穩(wěn)定，但響應越慢。0-200A-M運行狀 態(tài)A-M 用于定義自動 /手動工作狀態(tài)A-M=0 手動調(diào)節(jié)狀態(tài)0-22A-M=1 自動調(diào)節(jié)狀態(tài)A-M=2 自動調(diào)節(jié)狀態(tài)，并禁止手動操作。不需要手動功