摘 要：重點討論智能化溫控儀表多組PID值配合多溫度段控制的靈活應用技術。以實際溫控案例論述多組PID值配合多溫度段控制的應用情況。
關鍵詞：PID參數 多溫度段程控 溫度波動

1 引言

臺達智能化溫控儀表DTB提供了可儲備四組PID參數的功能。但是根據使用要求，通常溫控儀表只需提供一組PID參數以供溫度控制已基本滿足要求。存在必有理由，活學活用DTB擁有的多程序段控制，能發揮出理想的控溫效果。本文將介紹多組PID值配合多溫度段控制的應用案例。

2 染料多段溫度控制

2.1 多段溫控要求

在印染成套機械系統中染缸是重要的工藝段落。在染布工藝中需要對染缸中染料進行多段溫度控制。在放入不同配色染料和輔助劑后，需要經過多段的保溫和升溫過程才能達到到最終的染色效果。基本要求如表1所示。根據圖1所示的工藝溫度需求，溫控共分4個升溫段和4個保溫段。如表1所示。

表1 多段溫控表

（1）溫度均勻度：溫度均勻度概念：是指系統中，各點溫度與中心點的最大偏差值。項目溫度均勻度要求：±1℃。

（2）溫度波動度：溫度波動度概念：是指系統中，整體溫度在某時間段內與理論目標值的最大偏差值。溫度波動度要求: ±2℃。

2.2 多段溫控設計

對于控制染缸燃料的組件主要包括： 臺達DTB4848VR智能化溫控器，加熱管，以及攪拌電機，指示燈。指示燈1用于顯示加熱結束后提示現場操作者，加熱工序已經結束。而指示燈2用于提醒現場已經到達50℃可以進行投放料操作。溫控系統結構示意如圖2所示。

圖2 溫控系統結構示意
2.3 溫控難點分析

因為有4個目標溫度。所以可采用DTB溫控器的程序溫度控制模式而達到要求。但是由于設備對于溫度控制均勻度和波動度都有一定要求。對于不同的4個溫度設定值，所對應的最佳PID參數也不盡相同。要想在不同溫度段同時保持相對較高的控溫要求，則需要不同的PID參數。根據實際情況對于四個溫度值，如果只采用同一個PID，則可能只滿足1組溫度，而其它三組的控制精度則無法保證。由上，正好起用DTB的PID自動選擇功能，可在不同溫度段自動調用4組不同PID參數。

2.4 溫控解決方案

在控制過程中，有四個PID以供系統選用。而每當溫度恒定后，儀表會根據標定的溫度值而選擇相應的PID參數來運行。而這4組參數，分別可通過自整定來獲得。為了獲得較好的控制效果。暫時將儀表控制方式，改為PID控制方式。在4個目標溫度段分別進行溫控，如圖3所示。

圖3 多PID多段溫控解決方案
將DTB溫控器參數SV0設定為50。選擇PID0并進行第一階段AT階梯升溫,AT結束后70度相關的PID參數自動記錄并保存在儀表寄存器內。然后接下去的三組PID參數,分別以同樣方法獲得并存入寄存器。在此過程中，可觀察實際效果，并將PID在對實際溫度情況進行修改，從而獲得4組最佳的PID參數，并進行記錄。再切換為程序控制。這樣我們存儲了4組PID參數供調用。最后需要激活自動PID自動選擇功能。將參數PID4調整為Auto，即可激活。最后在控制方式上選用程序控制。即將參數Ctrl=PID6,再分別輸入目標溫度和控制時間。就基本完成參數的設置了。
由于在本系統的，50度，70度，80度和100四個目標溫度都有著與其一一對應的最佳PID參數，所以實際運行效果非常理想是理所應當的。波動度和均勻度都達到客戶要求。客戶也十分認可DTB的性價比。因為在價格為上，與在具有相同功能的同類進口產品相比幾乎優惠了一半。可以說有了自動PID選擇功能。DTB的程序控制功能趨于完美，也是臺達DTB類型智能化溫控器類的市場優勢。

3 結束語

在溫度控制中，PID參數是控制的核心。DTB可根據標識的溫度，自動選擇溫度。這樣在復雜的溫度控制場合，就可以調用多組不同的PID參數。實踐表明多PID多段溫控解決方案對于提升實際的控溫效果有著明顯的提高。對于某些需要設置多SV值特定場合，自動選擇PID參數為用戶提供了不少方便，可免去了重復輸入，而在程序段控制時，也可以自動調用合適的PID參數，可以說是人性化的設置。此功能定能在化工，醫藥，食品等需要復雜控溫過程的行業獲得用戶的青睞。