温度源的温度控制调节实验

一、实验目的：了解温度控制的基本原理及熟悉温度源的温度调节过程。

二、基本原理：当温度源的温度发生变化时温度源中的Pt100热电阻(温度传感器)的阻值

发生变化，将电阻变化量作为温度的反馈信号输给智能调节仪，经智能调节仪的电阻——电压转换后与温度设定值比较再进行数字PID运算输出可控硅触发信号(加热)或继电器触发信号(冷却)，使温度源的温度趋近温度设定值。温度控制原理框图如图17—1所示。

三、需用器件与单元：主机箱、温度源、Pt100温度传感器。

图17—1温度控制原理框图

四、实验步骤：

温度源简介：温度源是一个小铁箱子，内部装有加热器和冷却风扇；加热器上有二个测温孔，加热器的电源引线与外壳插座(外壳背面装有保险丝座和加热电源插座)相连；冷却风扇电源为+24ｖ DC，它的电源引线与外壳正面实验插孔相连。温度源外壳正面装有电源开关、指示灯和冷却风扇电源+24ｖ DC插孔；顶面有二个温度传感器的引入孔，它们与内部加热器的测温孔相对，其中一个为控制加热器加热的传感器Pt100的插孔，另一个是温度实验传感器的插孔；背面有保险丝座和加热器电源插座。使用时将电源开关打开(Ｏ为关，-为开)。从安全性、经济性即具有高的性价比考虑且不影响学生掌握原理的前提下温度源设计温度≤200℃。

1、调节仪的简介及调节仪的面板按键说明参阅实验附言。

2、设置调节仪温度控制参数：合上主机箱上的电源开关；再合上主机箱上的调节仪电

源开关，仪表上电后，仪表的上显示窗口(PV)显示随机数；下显示窗口(SV)显示控制给定值或交替闪烁显示控制给定值和“orAL”。按SET键并保持约3秒钟，即进入参数设置状态。在参数设置状态下按SET键，仪表将依次显示各参数，例如上限报警值HIAL、参数锁Loc等等，对于配置好并锁上参数锁的仪表，用▼、▼、▼（A/M）等键可修改参数值。按▼（A/M）键并保持不放，可返回显示上一参数。先按▼（A/M）键不放接着再按SET键可退出设置参数状态。如果没有按键操作，约30秒钟后会自动退出设置参数状态。如果参数被锁上，则只能显示被EP参数定义的参数（可由用户定义的，工作现场经常需要使用的参数及程序），而无法看到其它的参数。不过，至少能看到Loc参数显示出来。

具体设置温度控制参数方法步骤如下：

(1)、按SET键并保持约3秒钟，仪表进入参数设置状态；PV窗显示HIAL(上限)，用▼、▼、▼键可修改参数值，使SV窗显示实验温度(＞室温)，如50。

(2)、再按SET键，PV窗显示LoAL(下限) ，用▼、▼、▼键可修改参数值，使SV窗显示(1)所设置的温度值50。

(3)、再按SET键，PV窗显示dHAL(正偏差报警) ，长按▼键，使SV窗显示9999(消除报警功能)后 释放▲键。

(4)、再按SET键，PV窗显示dLAL(负偏差报警) ，长按▼键，使SV窗显示9999(消除报警功能)后

释放▼键。

(5)、再按SET键，PV窗显示dF(回差、死区、滞环) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示0.1。

(6)、再按SET键，PV窗显示CtrL(控制方式) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示1。

(7)、再按SET键，PV窗显示M50(保持参数) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示300。

(8)、再按SET键，PV窗显示P(速率参数) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示350。

(9)、再按SET键，PV窗显示t(滞后时间) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示153。

(10)、再按SET键，PV窗显示Ct1(输出周期) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示1。

(11)、再按SET键，PV窗显示Sn(输入规格) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示21。

(12)、再按SET键，PV窗显示dIP(小数点位置) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗

显示1。

(13)、再按SET键，PV窗显示dIL ，不按键，SV窗显示默认值。 (14)、再按SET键，PV窗显示dIH，不按键，SV窗显示默认值。

(15)、再按SET键，PV窗显示CJC(热电偶冷端补偿温度) ，不按键，SV窗显示默认冷端补偿温度值。

(16)、再按SET键，PV窗显示SC(主输入平移修正) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示00。

(17)、再按SET键，PV窗显示oP1(输出方式) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示2。

(18)、再按SET键，PV窗显示oPL(输出下限) ，长按▼键，使SV窗显示0后释放▼键。 (19)、再按SET键，PV窗显示oPH(输出上限) ，长按▼键，使SV窗显示100释放▼键(用▼、▼、▼键修改参数值为100)。

(20)、再按SET键，PV窗显示CF(系统功能选择) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示2。

(21)、再按SET键，PV窗显示bAud(通讯波特率／报警定义) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示17。

(22)、再按SET键，PV窗显示Addr(通讯地址／打印时间) ，不按键，SV窗显示默认值。

(23)、再按SET键，PV窗显示dL(输入数字滤波) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示1。

(24)、再按SET键，PV窗显示run(运行状态及上电信号处理) ，用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示2。

(25)、再按SET键，PV窗显示Loc(参数修改级别) ，不按键，SV窗显示默认值808。如果，SV窗不显示808，则用▼、▼、▼键修改参数值，使SV窗显示808。

(26)、再按SET键，PV窗显示EP1(现场参数定义) ，不按键，SV窗显示默认值。 (27)—(33)、与(26)相同，重复按SET键七次。到此，调节仪的控制参数设置完成。 3、关闭主机箱总电源开关，按图17—2示意接线；将主机箱上的转速调节旋钮(2—24V)顺时针转到底(24Ｖ)，将温度源电源开关打开(Ｏ为关，-为开)。

4、检查接线无误后，合上主机箱总电源和调节仪电源，将调节仪的控制方式(控制对象)开关按到内(温度)位置；

5、用▼、▼、▼键修改温度设定值，使SV窗显示50.0。调节仪经过几次振荡调节(要等待较长时间),温度源会自动动态平衡在50.0℃(调节仪的PV显示窗在50.0左右波动)。

6、按SET键并保持约3秒钟，仪表进入参数设置状态；PV窗显示HIAL(上限)，用▼、▼、▼键修改实验温度值，使SV窗显示实验温度60(在原有的实验温度值增加10℃)。

7、再按SET键，PV窗显示LoAL(下限) ，用▼、▼、▼键修改实验温度值，使SV窗显示(6)所设置的温度值60。

8、先按▼（A/M）键不放接着再按SET键退出设置参数状态(或不按任何键，等待约30秒钟后会自动退出设置参数状态)；再用▼、▼、▼键修改实验温度设定值，使SV窗显示实验温度60.0(在原有的实验增加10℃)。调节仪进入正常显示自动调节控制状态，最终温度源会在设定温度值上达到动态平衡。

9、以后(温度在大于等于室温10℃，小于等于160℃范围内)，每次改变温度实验值都必须重复6、7、8实验步骤进行实验。

图17—2 温度源的温度控制实验接线示意图

10、调节仪控制参数的自整定(AT)实验：设置某个实验温度值后(重复6、7、8步骤设置温度值)，在仪表正常显示状态下，按▼（A/M）键并保持约2秒钟，仪表AT指示灯点亮(前提CtrL=1，否则无法从面板启动执行自整定功能)，表明仪表已进入自整定状态(自整定时，仪表执行位式调节，约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、幅度及波型来自动计算出M50、P、t等控制参数)。等待自整定结束(等待较长时间，AT指示灯熄灭)并温度源温度已达到平衡时，按SET键并保持约3秒钟，仪表进入参数设置状态；按SET键查阅控制参数M50、P、t的值(温度实验时设置控制参数即M50、P、t值的依据)与以前设置的经验控制参数值M50、P、t有否大的变化。实验结束，关闭所有电源。