基于PC-based电加热炉智能温度控制系统
基于PC-based电加热炉智能温度控制系统
摘 要：本文构建了基于PC-based自动化控制系统新型结构，针对带夹套加热炉温度系统的惯性大、非线性、数学模型难以建立等特点，提出了模糊控制策略，给出了系统解决方案，实现了加热炉温度系统的有效控制。
关键词：PC-based自动化; 模糊控制; 温度控制系统
1 引言
带夹套的加热炉在工业现场和高校的过程控制实验室广泛应用，但普遍存在着惯性大、非线性、参数时变、数学模型难以建立等特点，采用传统的PID控制难以满足现场的要求。本设计针对加热炉温度控制的特点与难点，构建了PC-based的温度控制系统新型结构，提出了模糊智能控制策略，对带夹套加热炉的温度实现了有效的控制。这种基于PC-based自动化控制系统新型结构，特别适合于温度、压力、流量等过程控制系统;适合于工业企业培训中心、高等院校实践教学的工程技术人才培养，具有一定的推广与应用价值。
2 基于PC-based温度系统组成
基于PC-based的现场总线温度控制系统结构如图1所示。上位机（或工业PC）装有INTELLUTION FIX32监控软件、BECKHOFF PC-based自动化工控软件，完成系统的控制程序设计，实施模糊控制算法;系统工况监视，参数设定，数据采集，趋势显示，打印报表等功能。控制器采用PC-based智能控制模块，由带Profibus通讯的总线耦合器，K1408开关量输入模块，K2424开关量输出模块，K3052模拟量输入模块，K4022模拟量输出模块，结尾模块等组成，完成系统的启动、停止、保护控制;并输出控制量控制晶闸管调功器的导通角，来控制加热器上电压的高低;接收加热炉温度变送器的现场检测信号，构成温度闭环控制系统。现场被控对象由带夹套加热炉（有内胆和外胆）、水系统、加热器、pt100温度检测等组成。
基于PC-based的现场总线温度控制系统的优点：（1）PC机（或工业PC）存储空间大、可视化好、运行速度快和丰富的软件资源，可采用VC++、VB、软PLC等多种语言进行程序设计，易于实现复杂的控制算法、远程诊断、上位监控与控制系统功能;（2）开放的现场总线Profibus通讯方式，传输速率快;
（3）系统的实时性好，执行任务的时间短。
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