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4-5.時間比例控制,連續比例控制,位置比例控制

時間比例控制,連續比例控制,位置比例控制

比例控制根據加熱方式分為時間比例控制,連續比例控制和位置比例控制三種。

①時間比例控制(切換控制)

◎時間比例控制是一種以與設定值為中心在比例帶中與設定值的偏差成比例地微調ON和OFF時間的比率(佔空比)的控制。

在比例控制中,調節變量必須能夠連續變化。
但是,當使用電壓和電流等電量作為調節變量時,可以通過開關輕鬆實現ON / OFF,但是連續變化並不好。
因此,使用一種方法,其中在實際打開/關閉時進行偽連續更改。 一種稱為切換控制的方法

在開關控制中,操縱變量為ON / OFF脈衝序列。
對於重複ON / OFF的波形,佔空比是ON時間與重複週期之比。
關稅是一個模擬量。

當此重複頻率足夠高時,可以忽略開關,可以將其視為連續控制。

開關脈衝可以近似為模擬量,並且通過使用開關控制,可以實現連續的比例控制。

◎ON和OFF的一個週期是恆定的,這一次稱為控制週期。 假設設置為1秒,則如果當前值位於比比例帶低的範圍內,則控制器的輸出將始終為ON。
如果當前值高於比例帶,則控制器的輸出始終為OFF。

在比例帶中,ON / OFF時間比根據溫度與設定值的偏差成比例地變化。
例如,如果當前值低於設置值,並且打開時間為0.7秒,則關閉時間將為0.3秒,打開時間將更長。
當前值達到設定值時,ON時間和OFF時間均為0.5秒,相同。

讓我們比較時間比例控制和ON-OFF控制。 以電加熱器的控制為例,在開-關控制的情況下,電加熱器在開點和關點(設定值)之間切換,因此由於檢測延遲等引起的過衝量變大。
另一方面,當電流值落在比例帶內時,時間比例法會根據與設定值的偏差來更改開/關時間比例。 過衝很小。

在時間比例控制中,控制週期越短,獲得良好結果的要素就越重要。

對於時間比例控制,請使用電壓輸出,並將其與非接觸式繼電器的SSR組合。
使用SDC15,它的時間短至0.5秒,並且可以獲得良好的控制效果。

②連續比例控制

連續比例控制意味著控制器根據電流值和設定值之間的偏差連續輸出4至20 mA或1至5 V,並將其輸入到操作設備中。 持續控制。

例如,對於4-20mA輸出,

4mA→0V
12mA→50V
20mA→100V

並控制電流值來控制輸出電壓值。

由於可以不間斷地連續提供輸出電壓,因此可以以很少的加熱器負荷進行穩定的控制。

③位置比例控制

位置比例控制與時間比例控制和連續比例控制一樣,是指以與當前值與設定值之差和偏差成比例的操作量進行操作的控制操作。 它控制著燃氣和重油燃燒爐以及鼓風機風門。

例如,假設設定溫度設定為700℃,比例帶設定為設定值±100℃(600至800℃)。
當由熱電偶檢測到的溫度在低於比例帶的溫度範圍內(600℃或更低)時,電動控制閥的電機開度變為100%(完全打開)。

當檢測到的溫度升高到600℃以上並進入比例帶時,調節變量將與偏差成比例地工作。
當檢測溫度為650℃時,電機開度為75%;當檢測溫度剛剛達到設定值時,沒有偏差,電機開度為50%。

另外,當檢測溫度超過設定溫度而上升時,電動機開度逐漸關閉,超過800℃的比例帶的上限時,電動機開度變為0%(完全關閉)。

通常,電動機開度在0至160°的範圍內旋轉,並且當操作量為50%時,電動機開度為80°。

另外,控制精度根據比例帶的大小而不同,該值越小,電動機開閉越頻繁,控制精度也越好,但是如果過窄,則會產生振盪,縮短電動機的壽命。 用戶呢 相反,如果比例帶設置過大,則除非溫度發生顯著變化,否則電動機將無法運行,從而導致控制精度下降。

根據控制方法和所需的控制結果,使用時間比例,連續比例和位置比例這三種比例控制方法,通常,連續比例控制是最準確的。

通過模擬操作減少電量時會發生損耗。
當晶體管用於模擬操作時,電壓被施加到晶體管的兩端,並且晶體管消耗功率。
所有這些損失都是熱量,同時伴隨著大量的熱量產生。
開關操作不會使損耗為零,但與模擬操作相比,它可以減少更多的損耗。
因此,它產生的熱量更少。 這是開關控制的最重要特徵。

過去,繼電器(電磁開關)被用作開關元件,因此無法進行高速開關。 當需要高速,精確控制時,不能使用開關,因此操作單元使用了氣動或液壓。

但是,最近,可以使用各種高速,大容量的半導體開關,例如晶體管,晶閘管,功率MOSFET和IGBT。 通過這種切換控制技術,以電為操作量的控制迅速發展。

控制技術最新進展的一個主要因素是能夠使用微型計算機輕鬆,廉價地執行高級控制計算。
然而,不僅如此,這種操作單元的發展也非常巨大。
開關控制通常用於電機控制。

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