电阻加热炉温度控制
箱式电阻炉的操作规程(9篇范文)
箱式电阻炉的操作规程（9篇范文）（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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基于OPC和MATLAB的电阻炉温度控制系统设计
基于OPC和MATLAB的电阻炉温度控制系统设计作者：叶强来源：《智能计算机与应用》2014年第03期收稿日期：2014－05－22作者简介：叶强(1988-),男,辽宁抚顺人,硕士研究生,主要研究方向: 工业过程的先进控制。
摘要：针对电阻炉温度系统具有非线性、大惯性、大滞后等特点，结合常规PID控制器和模糊控制器各自的长处，以MATLAB为计算平台，通过OPC技术实现MATLAB和ECS-700之间的数据交换。
提出了基于OPC技术的自适应模糊PID控制方案。
自适应模糊PID控制器由MATLAB中的模糊工具箱设计，ECS-700主要负责数据采集和设备驱动。
实验结果表明，电阻炉温度控制系统的性能令人满意，该方法调节时间短、超调量小、波动小，OPC通信的性能非常有效可靠，可以有效应用于电阻炉温度控制系统中。
关键词：电阻炉； PID控制；自适应模糊PID控制； OPC；中控ECS-700中图分类号：TP302文献标识码：A文章编号：2095-2163（2014）03-0049-04The Design of Resistance FurnaceTemperature Control System based on OPC and MATLABYE Qiang(School of Information and Control Engineering, Liaoning Shihua University, Fushun Liaoning 113001, China)Abstract：For resistance furnace temperature system has the characteristics of nonlinear, big inertia, great lag, combined with respective strengths of the conventional PID controller and fuzzy controller, and taking MATLAB as computing platform，the data exchange between MATLAB and ECS-700 is realized by OPC technology. The paper puts forward the adaptive fuzzy PID control scheme based on OPC technology. The adaptive PID controller is developed by the fuzzy toolbox in MATLAB. The data acquisition and devices driving are also realized by ECS-700.The experimental results show that the performance of resistance furnace temperature control system is satisfactory and the method has short setting time，small overshoot and fluctuation，simultaneously the performance of OPC communication is very efficient and reliable ,which determines the system can be effectively applied in a resistance furnace temperature system.Key words：Resistance Furnace; PID Controller; Adaptive Fuzzy PID Controller; OPC; SUPCON ECS-7000引言电阻炉是热处理工业中常用的设备，实验室中的电阻炉是一种开放式的加热系统，并且具有非线性、大惯性、大滞后、易受环境干扰等特点［1］。
电加热炉控制系统的设计
计算机控制技术课程设计-电阻炉温度控制系统设计
合肥工业大学《计算机控制技术》课程设计——电阻炉温度控制系统设计学院专业姓名学号＿_＿__＿_ _＿＿＿____ ＿完成时间摘要:电阻炉的类型根据其热量产生的方式不同，可分为间接加热式和直接加热式两大类。
间接加热式电阻炉,就是在炉子内部有专用的电阻材料制作的加热元件,电流通过加热元件时产生热量,再通过热的传导、对流、辐射而使放置在炉中的炉料被加热。
直接加热式电阻炉,是将电源直接接在所需加热的材料上,让强大的电流直接流过所需加热的材料，使材料本身发热从而达到加热的效果。
工业电阻炉,大部分采用间接加热式，只有一小部分采用直接加热式。
由于电阻炉具有热效率高、热量损失小、加热方式简单、温度场分布均匀、环保等优点，应用十分广泛.关键词:炉温控制；高效率;加热一、总体方案设计本次课程设计主要就是使用计算机以及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统，从而使系统达到工艺要求的性能指标。
１、设计内容及要求电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率,使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。
在本控制对象电阻加热炉功率为8KW，有220Ｖ交流电源供电,采用双向可控硅进行控制。
２、工艺要求及要求实现的基本功能本系统中所选用的加热炉为间接加热式电阻炉，控制要求为采用一台主机控制8个同样规格的电阻炉温度;电炉额定功率为20 kＷ；)恒温正常工作温度为１000℃,控温精度为±１%;电阻炉温度按预定的规律变化,超调量应尽可能小，且具有良好的稳定性;具有温度、曲线自动显示和打印功能，显示精度为±１℃;具有报警、参数设定、温度曲线修改设置等功能。
3、控制系统整体设计电阻炉温度计算机控制系统主要由主机、温度检测装置、A/D转换器、执行机构及辅助电路组成.系统中主机可以选用工业控制计算机、单片微型计算机或可编程序控制器中的一种作为控制器,再根据系统控制要求,选择一种合理的控制算法对电阻炉温度进行控制。
炉内温度监测与控制的加热炉管理制度
炉内温度监测与控制的加热炉管理制度1. 引言2. 加热炉温度监测2.1 温度监测设备选择温度计热电阻红外线测温仪2.2 温度监测点选择加热炉内的温度监测点应覆盖加热区域、冷却区域和均热区域。
根据不同加热炉的结构和工艺要求，确定合理的温度监测点。
2.3 温度监测频率根据炉内温度的变化情况，设置合理的温度监测频率。
一般来说，加热炉炉内温度的监测频率应不低于30分钟。
3. 加热炉温度控制3.1 温度控制设备选择PID控制器温度控制模块3.2 温度控制参数设置根据加热炉的工艺要求和产品特性，设置合理的温度控制参数。
包括温度上下限设定、控制精度设定等。
3.3 温度控制策略根据加热炉的类型和工艺要求，确定合理的温度控制策略。
例如，采用开关控制、PID控制等方式实现温度控制。
4. 炉内温度监测与控制的规范要求4.1 设备保养与维护定期检查温度计、热电阻等温度监测设备的准确性和可靠性。
定期校准温度监测设备，确保测量结果的准确性。
及时修复和更换不正常工作的温度监测设备。
4.2 温度数据记录与分析定期记录炉内温度的监测数据。
对温度数据进行分析，及时发现和处理温度异常情况。
建立温度数据的历史记录，用于追溯和分析。
4.3 温度监测与控制的纪录与报告对炉内温度监测和控制的情况进行记录和报告。
建立温度监测与控制的档案，包括温度曲线、温度控制参数设置等信息。
5. 总结炉内温度监测与控制是加热炉管理中的重要环节。
通过合理的温度监测设备选择、温度监测频率设置以及温度控制参数设置和策略确定，可以确保加热炉的稳定运行和产品质量的稳定性。
同时，加热炉管理人员应严格遵守规范要求，对温度监测与控制的数据进行记录、分析和报告，以提高加热炉的管理水平和生产效率。
电阻炉炉温自动控制系统
电阻炉以电为热源，通过电热元件将能转化为热能，在炉内对金属进行加热。电阻炉和火焰比，热效率高，可达50%-80%，热工制度容易控制，劳动条件好，炉体寿命长，炉温均匀，适用于要求较严的工件加热。电阻炉的功率是根据电阻炉的热平衡原则确定的，通过热平衡计算，可以比较精确的计算出电炉的功率。电炉所需的功率应包括炉子蓄热，工件加热需要热量、工件保温需要的热量、气氛裂解所需的热量，热损失等。其中炉子蓄热由电炉的规格、构造和主要尺寸、炉衬厚度，材料导热系数决定。电阻炉是热处理生产中应用最广的加热设备，通过不知在炉内的加热元件将电能转化为热能并记住辐射与对流的传热方式加热工件。
加热炉温度控制系统
加热炉温度控制系统标题：加热炉温度控制系统摘要：加热炉温度控制系统是一种用于控制加热炉温度的设备。
它通过监测加热炉内的温度并相应地调节加热器的工作状态，以保持加热炉内的温度在设定范围内稳定。
本文将介绍加热炉温度控制系统的原理、组成部分以及工作流程，并探讨其在工业生产中的应用。
关键词：加热炉、温度控制、加热器、工业生产1. 引言加热炉是一种常见的热处理设备，广泛应用于冶金、机械加工和材料研究等领域。
在加热炉的使用过程中，保持加热炉内的温度稳定是非常重要的。
过低的温度会导致加热不充分，影响产品的质量；过高的温度则会造成能源的浪费，甚至导致设备损坏。
因此，开发一种稳定且可靠的加热炉温度控制系统对于提高生产效率和节约能源具有重要意义。
2. 温度控制系统的原理温度控制系统通常由温度传感器、控制器和执行器组成。
温度传感器用于实时监测加热炉内的温度变化，将温度信号传输给控制器。
控制器根据设定的温度范围和温度传感器反馈的实时温度，计算出相应的控制信号。
执行器根据控制信号调节加热器的工作状态，从而实现加热炉温度的稳定控制。
3. 温度控制系统的组成部分3.1 温度传感器温度传感器是温度控制系统中的重要组成部分。
常用的温度传感器有热电阻和热电偶两种。
热电阻传感器的工作原理是利用金属电阻随温度变化而发生的电阻变化，通过测量电阻的变化来确定温度。
热电偶传感器则是利用两种不同材料的接触产生的热电势随温差变化而变化，通过测量热电势的变化来确定温度。
3.2 控制器控制器是温度控制系统的核心部件，负责计算控制信号并将其传输给执行器。
控制器根据设定的温度范围和温度传感器反馈的实时温度，做出相应的控制决策。
常见的控制器包括PID控制器和模糊控制器。
PID控制器根据比例、积分和微分三个方面来调节控制信号；模糊控制器则利用模糊逻辑推断得出控制信号。
3.3 执行器执行器根据控制器传输的控制信号调节加热器的工作状态。
常见的执行器包括电动阀和可调电阻。
电阻加热炉温度控制系统设计
电阻加热炉温度控制系统设计一、温度控制系统的要求：1.稳定性：系统应能快速响应温度变化，并能在设定温度范围内保持稳定的温度。
2.精度：控制系统应具备高精度，确保炉内温度与设定温度的偏差控制在允许范围内。
3.可靠性：系统应具备高可靠性，能长时间稳定运行，并能在发生异常情况时及时报警或自动停止加热。
4.人机界面：温度控制系统应提供方便直观的人机界面，操作简单易懂。
二、温度控制系统的设计：1.传感器选择：选择合适的温度传感器进行温度检测。
常用的温度传感器有热电偶和热电阻。
根据实际需求选择合适的传感器类型和量程。
2.温度控制器选择：根据控制需求，选择适用于电阻加热炉的温度控制器。
具备温度显示功能的控制器可以直观地显示炉内温度。
还可以选择具备PID控制功能的控制器，以提高温度控制精度。
3.控制循环设计：将温度控制系统设计成闭环控制系统，以实现炉内温度的精确控制。
控制循环包括采样、比较、控制和执行四个环节。
采样环节将实际温度值与设定温度值进行比较，然后控制环节根据比较结果输出控制信号，最后执行环节根据控制信号调节电阻加热炉的加热功率。
4.温度传感器布置：将温度传感器布置在炉内合适位置，确保能够准确测量到炉内温度。
传感器的安装位置应避免热点和冷点，以避免温度不均匀。
5.控制参数调整：根据实际情况进行PID参数的调整。
通过实验或仿真等方法，逐步调整PID参数，使得系统能够快速响应温度变化、准确跟踪设定温度，并保持稳定的温度输出。
6.报警和保护设计：设计温度控制系统时，应考虑到电阻加热炉的过热或温度异常等情况，并设置相应的报警和保护功能。
当温度超过安全范围时，系统应及时报警，并自动停止加热。
7.人机界面设计：为了方便操作和监控，可以在温度控制系统上设置触摸屏或显示屏。
通过人机界面，操作人员可以方便地设定温度、监测炉内温度，并能够实时查看温度曲线和报警信息。
总之，电阻加热炉温度控制系统的设计需要考虑到温度控制精度、稳定性、可靠性和人机界面等方面的要求。
电加热炉温度控制系统设计
电加热炉温度控制系统设计摘要：1.引言电加热炉广泛应用于金属加热、熔化、回火等工艺过程中，其温度控制对产品质量的稳定性和一致性具有重要影响。
因此，设计一套高效可靠的电加热炉温度控制系统对于提高生产效率和节约能源具有重要意义。
2.系统结构设计电加热炉温度控制系统主要由传感器、控制器、执行器和人机界面组成。
传感器用于实时感知电加热炉内部温度变化，控制器根据传感器数据进行温度控制算法的计算，执行器根据控制器输出的控制信号调节电加热炉的供电功率，人机界面用于显示和操作温度控制系统。
3.温度传感器设计温度传感器一般采用热电偶或热电阻器进行测量，其工作原理基于材料的温度和电阻之间的相关性。
在电加热炉温度控制系统中，传感器应具有快速响应、精确稳定的特性，选择合适的传感器材料和安装位置对于准确测量温度值至关重要。
4.控制器设计电加热炉温度控制系统常用的控制器包括PID控制器和模糊控制器。
PID控制器基于比例、积分和微分三个部分的线性组合，能够根据系统的误差进行相应的调节，具有简单可靠的特点。
模糊控制器基于模糊逻辑推理，能够根据模糊规则进行决策，适应性强。
选择合适的控制器取决于电加热炉的温度调节需求和实际使用场景。
5.执行器设计电加热炉的供电功率调节通常通过调整炉内的电阻或使用可调电压/电流源实现。
执行器的设计应考虑到功率调节的精度和响应时间等因素，确保控制系统能够快速准确地调节电加热炉的供电功率，实现温度控制目标。
6.人机界面设计温度控制系统的人机界面一般包括温度显示、参数设置、报警显示和历史数据查询等功能。
界面设计应简洁明了，易于操作，提供必要的温度控制信息和报警提示，方便操作员进行实时监测和调节。
7.系统安全与优化温度控制系统应考虑到系统的安全性和优化性能。
安全性包括对系统故障的检测和处理，例如传感器异常、控制器故障等；优化性能包括对温度变化的快速响应和精确控制，例如减小温度波动、提高温度稳定性等。
8.结论本文基于电加热炉温度控制系统设计原理和方法进行了综合考虑，针对不同的温度控制要求给出了相应的解决方案。
加热炉的控制系统
加热炉的控制系统引言加热炉是工业生产中常用的设备，用于加热各种材料以达到所需温度。
为了确保加热过程的稳定性和安全性，高效的控制系统是必不可少的。
本文将介绍加热炉的控制系统的基本原理、组成部分，以及常见的控制策略和技术。
基本原理加热炉的控制系统的基本原理是通过不同的控制器对加热炉的加热过程进行调节，以达到所需的温度。
控制系统通过测量加热炉内部的温度，并与设定的目标温度进行比较，根据比较结果发出控制信号，控制加热器的加热功率。
组成部分加热炉的控制系统由以下几个核心组成部分组成：温度传感器温度传感器用于测量加热炉内部的温度。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻和红外线传感器等。
传感器将测量到的温度值转换成电信号，供控制器使用。
控制器控制器是整个加热炉控制系统的核心部分，负责测量、比较和控制加热炉的温度。
控制器接收从温度传感器传来的温度信号，并与设定的目标温度进行比较，根据比较结果发出控制信号。
常见的控制器有PID控制器和PLC控制器。
加热器加热器负责提供加热炉所需的能量。
根据控制器发出的控制信号，加热器调整加热功率，以达到所需的温度。
常见的加热器有电阻加热器、电磁感应加热器和燃烧器等。
接口设备接口设备用于与人机界面进行交互，方便操作人员对加热炉的控制系统进行设置和监控。
常见的接口设备有触摸屏、键盘和显示屏等。
控制策略加热炉的控制系统根据控制策略的不同，可以分为开环控制和闭环控制。
开环控制开环控制是指控制系统只根据预先设定的参数进行控制，无法对实际温度进行反馈。
开环控制常用于加热炉加热过程稳定、温度变化较小的场景。
开环控制的优点是简单、成本低，但缺点是对外界扰动敏感，无法及时校正温度偏差。
闭环控制闭环控制是指控制系统通过温度传感器对实际温度进行反馈，并根据反馈信息调整控制器的输出信号，以使实际温度更接近目标温度。
闭环控制具有良好的稳定性和鲁棒性，在加热炉温度变化大、外界扰动较大的场景中表现出较好的性能。
控制技术加热炉的控制系统使用多种控制技术来确保加热过程的稳定和安全。
电加热炉温度控制系统模型建立及控制算法
电加热炉温度控制系统模型建立及控制算法一、电加热炉温度控制系统模型建立1.电加热元件电加热元件是实现加热过程的关键组件，通过电流通过电加热元件时会产生热量，从而提高电加热炉的温度。
通常采用的电加热元件有电阻丝或者电加热器。
2.温度传感器温度传感器用于实时检测电加热炉的温度，常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻等。
传感器将温度信号转换为电信号并输出给控制器。
3.控制器控制器是温度控制系统的核心部分，通过对电加热元件的控制，实现对炉温的控制。
常见的控制器有PID控制器、模糊控制器、自适应控制器等。
控制器根据输入的温度信号和设定值进行比较并产生控制信号，然后将控制信号送至电加热元件。
4.反馈装置反馈装置用于实时反馈炉温信息给控制器，以便控制器能够根据反馈信息进行调整，从而实现温度的稳定控制。
典型的反馈装置有温度传感器、红外线测温仪等。
二、控制算法1.PID控制算法PID控制器是最常用的控制算法之一，其通过比例、积分和微分三个部分组合来实现对温度的控制。
PID控制器的控制信号计算公式如下：u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∑e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中，u(t)为控制信号，Kp、Ki、Kd分别为比例、积分和微分系数，e(t)为偏差，de(t)/dt为偏差的变化率。
2.模糊控制算法模糊控制算法通过模糊集合、模糊规则和模糊推理来实现对温度的控制。
基本的模糊控制算法包含模糊化、模糊规则的建立、模糊推理和解模糊化四个步骤。
3.自适应控制算法自适应控制算法通过对系统模型的实时辨识和参数的自动调整，实现对温度的自适应控制。
自适应控制算法常见的有模型参考自适应控制、最小均方自适应控制等。
三、总结电加热炉温度控制系统模型的建立包括电加热元件、温度传感器、控制器和反馈装置四个主要组成部分。
常用的控制算法有PID控制算法、模糊控制算法和自适应控制算法。
通过合理选择控制系统的组成部分和控制算法，并根据实际需求进行参数调整和优化，可以有效实现对电加热炉温度的稳定控制。
加热炉温度串级控制系统说明书
设计说明书1加热炉的简介1.1加热炉的基本构成与组成加热炉是一种直接受热加热设备主要用于加热气体或液体，所用燃料通常有燃料油和燃料气。
加热炉的传热方式以辐射传热为主。
加热炉一般由辐射室、余热回收系统、对流室、燃烧器和通风系统等五部分组成。
（1）辐射室：通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分。
这部分直接受火焰冲刷，温度很高（600-1600℃），是热交换的主要场所（约占热负荷的70-80%）。
（2）余热回收系统：用以回收加热炉的排烟余热。
有空气预热方式和废热锅炉方式两种方法。
（3）对流室：靠辐射室出来的烟气进行以对流传热为主的换热部分。
（4）燃烧器：是使燃料雾化并混合空气，使之燃烧的产热设备，燃烧器可分为燃料油燃烧器，燃料气燃烧器和油一气联合燃烧器。
（5）通风系统：将燃烧用空气引入燃烧器，并将烟气引出炉子，可分为自然通风方式和强制通风方式。
其结构通常包括：钢结构、炉管、炉墙（内衬）、燃烧器、孔类配件等。
1.2加热炉温度控制系统工作原理加热炉温度控制系统原理图控制原理图如上所示，加热炉的主要任务是把物料加热到一定温度，以保证下一道工序的顺利进行。
燃料油经过蒸汽雾化后在炉膛中燃烧，物料流过炉膛四周的排管中，就被加热到出口温度。
在燃料油管道上装设一个调节阀，物用它来控制燃油量以达到所需出口温度T1的目的。
1.3加热炉出口温度控制系统设计目的及意义加热炉控制的主要任务就是保证工艺介质最终温度达到并维持在工艺要求范围内，由于加热炉具有强耦合、大滞后等特性，控制起来非常复杂。
同时，近年来能源的节约、回收和合理利用日益受到关注。
加热炉是冶金、炼油等生产部门的典型热工设备，能耗很大。
因此，在设计加热炉控制系统时，在满足工艺要求的前提下，节能也是一个重要质量指标，要保证加热炉的热效率最高，经济效益最大。
另外，为了更好地保护环境，在设计加热炉控制系统时，还要保证燃料充分燃烧，使燃烧产生的有害气体最少，达到减排的目的。
1.4加热炉温度控系统工艺流程及控制要求加热炉的主要任务是把原制油或重油加热到一定温度，以保证下一道工序（分馏或裂解）的顺利进行。
电阻加热炉原理
电阻加热炉原理
电阻加热炉是一种利用电阻材料产生热能的加热设备。
其原理是通过通电使电阻丝产生电阻热，进而加热周围物体。
电阻加热炉的主要组成部分包括电阻丝、电源和控制系统。
电阻丝通电后产生电流流过它，由于电阻丝的材料及长度等因素，电阻丝会发热。
发热的程度取决于电阻丝的电阻值、电流大小和通电时间等因素。
电阻丝经过散热设备将产生的热能传递给待加热物体，使其温度升高。
通过控制电源的电流大小和通电时间，可以调节电阻加热炉的加热功率，从而实现对物体温度的精确控制。
电阻加热炉具有加热速度快、加热均匀的特点。
它广泛应用于工业生产中的加热、煅烧、焙烧等工艺过程中。
同时，电阻加热炉还常用于实验室中的实验研究和样品加热等需求。
需要注意的是，由于电阻加热炉产生的热能主要通过辐射、传导和对流等方式传递，因此在使用时应注意热能的传递效率和散热设备的设计，以充分利用电能并确保加热效果。
总之，电阻加热炉通过通电使电阻丝发热，并通过热传递将热能传递给待加热物体，实现对物体温度的控制。
这是一种常用的加热设备，具有加热速度快、加热均匀等特点。
箱式电阻炉操作规程
箱式电阻炉操作规程电阻炉外壳采用优质冷轧钢板制作，表面喷涂工艺处理、炉门采用满门式结构、启闭灵活。
一、操作规程（1）设备检查：开炉前应对设设备作一次全面检查，检查电器控制箱内是否有工具或其他导电物质，炉内若有遗忘的工件存在应及时清除，特别是电热元件的接线柱，必须确保没有松动现象，安全防护罩必须完整有效。
对电器和仪表的检查应有专人负责，当确认设备无任何隐患时，方许开炉工作。
（2）炉子起动：将控温仪表的温度控制指示数字调整到工艺要求温度的位置上，然后接通设备总电源开关，打开仪表和加热炉开关，宏达箱式电阻炉开始升温至工艺温度。
加热炉升到工艺温度后要按校温技术规程的要求进行测校温。
调整仪表温度时，要注意：表温=炉温—修正值。
（3）装炉：根据零件结构特点和批量大小，装炉量有所不同。
装炉数量根据有效加热区的大小来确定。
（4）出炉：按工艺要求充分保温后即可出炉。
出炉操作时要注意切断加热器电源，卸下炉内零件要防止灼伤等事故出现。
二、操作注意事项（1）炉温高于400℃时不允许打开炉门激烈冷却。
（2）最高使用温度不超过额定温度。
（3）装炉量不可过大，引起温度降低不应大于50℃。
（4）装炉时不要用力过猛，以免损坏炉底。
（5）经常注意仪表和电器控制箱的电器工作是否正常。
（6）新安装或大修的炉子，修好后在室温放置2-3昼夜，经电工用500V兆欧表检查三相电热元件对地（炉外壳）的电阻应大于0.5MΩ方可送电，并按以下工艺通电烘烤：100-200℃15-20h 炉门打开300-400℃8-10h 炉门打开550-600℃8h 炉门关闭750-800℃8h 炉门关闭烘炉过程中将炉壳盖板取下，使砌体内的水蒸气易于散出。
（7）新大修或新安装的炉子使用一个月后，应检查炉顶处的硅藻土之状态，如陷下去应再填满。
三、箱式炉的日常维护及注意事项（1）炉子内外应经常保持整洁，定期扫除炉内杂物。
清除工作必须在切断电源和炉温降至室温下进行。
（2）炉子表面的银粉漆必须保持完好无损，最好每年涂刷1~2次，以减少炉子的辐射热损失（3）不得强行把炉温提得很高，以致烧坏炉丝，经常检查电热丝的情况，如发现两根间有接触情况应及时分开。
电加热炉温度控制系统的设计
电加热炉温度控制系统的设计1. 本文概述随着现代工业的快速发展，电加热炉在许多工业生产领域扮演着至关重要的角色。
电加热炉的温度控制系统，作为其核心部分，直接关系到生产效率和产品质量。
本文旨在设计并实现一种高效、精确的电加热炉温度控制系统，以满足现代工业生产中对温度控制精度和稳定性的高要求。
本文首先对电加热炉温度控制系统的需求进行了详细分析，明确了系统设计的目标和性能指标。
接着，本文对现有的温度控制技术进行了全面的综述，包括传统的PID控制方法以及先进的智能控制策略。
在此基础上，本文提出了一种结合PID控制和模糊逻辑控制的新型温度控制策略，以实现更优的控制效果。
本文还详细阐述了系统的硬件设计和软件实现。
在硬件设计方面，本文选择了适合的传感器、执行器和控制器，并设计了相应的电路和保护措施。
在软件实现方面，本文详细描述了控制算法的实现过程，包括数据采集、处理、控制决策和输出控制信号等环节。
本文通过实验验证了所设计温度控制系统的性能。
实验结果表明，本文提出的温度控制系统能够实现快速、准确的温度控制，且具有较好的鲁棒性和稳定性，能够满足实际工业生产的需求。
本文从理论分析到实际设计，全面探讨了一种适用于电加热炉的温度控制系统的设计方法。
通过结合传统和先进的控制技术，本文提出了一种高效、稳定的温度控制策略，为提高电加热炉的温度控制性能提供了新的思路和实践参考。
2. 电加热炉的基本原理与构造电加热炉作为一种高效、清洁且精准的热能产生设备，其工作原理基于电磁感应和电阻加热两种基本方式，而构造则包括电源系统、加热元件、温控系统、隔热保温结构以及安全防护装置等关键组成部分。
电磁感应加热：在特定类型的电加热炉中，尤其是应用于金属工件加热的场合，电磁感应加热原理占据主导地位。
这种加热方式利用高频交流电通过感应线圈产生交变磁场，当金属工件置于该磁场中时，由于电磁感应现象，会在工件内部产生涡电流（又称涡流）。
涡电流在工件内部形成闭合回路，并依据焦耳定律产生热量，即电流通过电阻时产生的热效应。
基于模糊PID算法的电阻炉温度控制系统设计
基于模糊PID算法的电阻炉温度控制系统设计引言广告插播信息维库最新热卖芯片：LXT908PC EPC1LC20MAX153CAP ADG527AKR TLC542IFN MAX538BEPA CD54HC374F3A M62392FP LTC1643ALCGN CY7B145-25JC电加热炉是典型工业过程控制对象，其温度控制具有升温单向性，大惯性，纯滞后，时变性等特点，很难用数学方法建立精确的模型和确定参数。
而PID控制因其成熟，容易实现，并具有可消除稳态误差的优点，在大多数情况下可以满足系统性能要求，但其性能取决于参数的整定情况。
且快速性和超调量之间存在矛盾，使其不一定满足快速升温、超调小的技术要求。
模糊控制在快速性和保持较小的超调量方面有着自身的优势，但其理论并不完善，算法复杂，控制过程会存在稳态误差。
将模糊控制算法引入传统的加热炉控制系统构成智能模糊控制系统，利用模糊控制规则自适应在线修改PID参数，构成模糊自整定：PID控制系统，借此提高其控制效果。
基于PID控制算法，以ADUC845单片机为主体，构成一个能处理较复杂数据和控制功能的智能控制器，使其既可作为独立的单片机控制系统，又可与微机配合构成两级控制系统。
该控制器控制精度高，具有较高的灵活性和可靠性。
2 温度控制系统硬件设计该系统设计的硬件设计主要由单片机主控、前向通道、后向通道、人机接口和接口扩展等模块组成，如图l所示。
由图1可见，以内含C52兼容单片机的ADUC845为控制核心．配有640 KB的非易失RAM数据存储器、外扩键盘输人、320x240点阵的图形液晶显示器进行汉字、图形、曲线和数据显示，超温报警装置等外围电路；预留微型打印机接口，可以现场打印输出结果；预留RS232接口，能和PC机联机，将现场检测的数据传输至PC机来进一步处理、显示、打印和存档。
电阻炉的温度先由热电偶温度传感器检测并转换成微弱的电压信号，温度变送器将此弱信号进行非线性校正及电压放大后，由单片机内部A／D转换器将其转换成数字量。
电阻炉温自动控制原理与特性[优秀范文五篇]
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电阻炉温自动控制原理与特性[优秀范文五篇]第一篇：电阻炉温自动控制原理与特性1楼电炉炉温自动控制原理与特性根据炉温对给定温度的偏差，自动接通或断开供给炉子的热源能量，或连续改变热源能量的大小，使炉温稳定有给定温度范围，以满足热处理工艺的需要。
温度自动控制常用调节规律有二位式、三位式、比例、比例积分和比例积分微分等几种。
电阻炉炉温控制是这样一个反馈调节过程，比较实际炉温和需要炉温得到偏差，通过对偏差的处理获得控制信号，去调节电阻炉的热功率，从而实现对炉温的控制。
按照偏差的比例、积分和微分产生控制作用（PID控制），是过程控制中应用最广泛的一种控制形式。
系统控制程序采用两重中断嵌套方式设计。
首先使T0计数器产生定时中断，作为本系统的采样周期。
在中断服务程序中启动A/D，读入采样数据，进行数字滤波、上下限报警处理，PID计算，然后输出控制脉冲信号。
脉冲宽度由T1计数器溢出中断决定。
在等待T1中断时，将本次采样值转换成对应的温度值放入显示缓冲区，然后调用显示子程序。
从T1中断返回后，再从T0中断返回主程序并且、继续显示本次采样温度，等待下次T0中断。
1)二位式调节--它只有开、关两种状态，当炉温低于限给定值时执行器全开；当炉温高于给定值时执行器全闭。
（执行器一般选用接触器）2）三位式调节--它有上下限两个给定值，当炉温低于下限给定值时招待器全开；当炉温在上、下限给定值之间时执行器部分开启；当炉温超过上限给定值时执行器全闭。
（如管状加热器为加热元件时，可采用三位式调节实现加热与保温功率的不同）3）比例调节（P调节）--调节器的输出信号（M）和偏差输入（e）成比例。
即：M=ke式中：K-----比例系数比例调节器的输入、输出量之间任何时刻都存在--对应的比例关系，因此炉温变化经比例调节达到平衡时，炉温不能加复到给定值时的偏差--称“静差”4）比例积分（PI）调节--为了“静差”，在比例调节中添加积分（I）调节积分，调节是指调节器的输出信号与偏差存在随时间的增长而增强，直到偏差消除才无输出信号，故能消除“静差”比例调节和积分调节的组合称为比例积分调节.5)比例积分微分（PID）调节--比例积分调节会使调节过程增长，温度的波动幅值增大，为此再引入微分（D）调节。
电阻炉操作规程
电阻炉操作规程
《电阻炉操作规程》
一、电阻炉工作前的准备
1. 确保电阻炉周围没有易燃易爆物品，并保持通风良好。
2. 检查电阻炉的电源、连接线路和开关是否正常。
3. 检查电阻炉的温度控制装置和安全装置是否正常工作。
4. 确保操作人员了解电阻炉的基本操作规程和安全注意事项。
二、电阻炉的操作流程
1. 打开电源开关，确认电阻炉的供电正常。
根据需要将温度设置到所需的温度范围。
2. 将待加热的物品放入电阻炉中，并关闭电炉门。
3. 监控电阻炉的温度变化，并根据需要调整温度控制装置。
4. 在加热过程中，注意观察电阻炉周围的环境是否存在异常情况，如烟雾、异味等。
5. 当加热完成后，需要将电阻炉的温度调至最低，然后将电炉门打开，待物品冷却后取出。
6. 关闭电阻炉的电源开关，进行清洁和维护工作。
三、电阻炉的安全注意事项
1. 使用电阻炉时，要保持操作环境清洁整洁，防止杂物或油污积累导致火灾危险。
2. 加热物品时，要确保物品的性质和温度范围符合电阻炉的工作要求。
3. 在操作过程中，严禁使用易燃易爆物品，避免引发火灾或爆炸危险。
4. 操作人员应经过专业培训，并严格遵守电阻炉的操作规程和安全注意事项。
以上即是关于电阻炉操作规程的基本内容，希望能帮助大家合理安全地使用电阻炉。
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一、摘要温度是工业对象中主要的被控参数之一。
特别是在冶金、化工、机械各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。
由于炉子的种类不同，所采用的加热方法及燃料也不相同，如煤气、天然气等。
但就控制系统本身的动态特性而言，均属于一阶纯滞后环节，在控制算法上基本相同，可采用PID控制或其他纯滞后补偿算法。
为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度，节约能源，对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温，不能随电源电压波动或炉内物体而变化，或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化，等等。
因此，在工农业生产或科学实验中常常对温度不仅要不断地测量，而且要进行控制。
二、总体方案设计设计任务用一台计算机及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统，并使系统达到工艺要求的性能指标。
1、设计内容及要求电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。
在本控制对象电阻加热炉功率为8KW，有220V 交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。
系统模型：2、工艺要求按照规定的曲线进行升温和降温，温度控制范围为50—350℃，升温和降温阶段的温度控制精度为+5℃，保温阶段温度控制精度为+2℃。
3、要求实现的系统基本功能微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。
模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。
微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。
4、对象分析在本设计中，要求电阻炉炉内的温度，按照上图所示的规律变化，从室温开始到50℃为自由升温阶段，当温度一旦到达50℃，就进入系统调节，当温度到达350℃时进入保温段，要始终在系统控制下，一保证所需的炉内温度的精度。
加工结束，要进行降温控制。
保温段的时间为600—1800s。
过渡过程时间：即从开始控制到进入保温阶段的时间要小于600s。
在保温段当温度高于352℃或低于348℃时要报警，在升温和降温阶段也要进行控制，使炉内温度按照曲线的斜率升或降。
采用MCS—51单片机作为控制器，ADC0809模数转换芯片为模拟量输入，DAC0832数模转换芯片为模拟量输出，铂电阻为温度检测元件，运算放大器和可控硅作为功率放大，电阻炉为被控对象，组成电阻炉炉温控制系统，另外，系统还配有数字显示，以便显示和记录生产过程中的温度和输出值。
5、系统功能设计计算机定时对炉温进行测量和控制一次，炉内温度是由一铂电阻温度计来进行测量，其信号经放大送到模数转换芯片，换算成相应的数字量后，再送入计算机中进行判别和运算，得到应有的电功率数，经过数模转换芯片转换成模拟量信号，供给可控硅功率调节器进行调节，使其达到炉温变化曲线的要求。
三、硬件的设计和实现1、计算机机型：MCS—51 8031（不包含ROM、EPROM）系统总线：PC总线2、设计输入输出通道输入通道：因为所控的实际温度在50 ～ 350℃左右，即（350－50）＝300所以选用8位A/D转换器，其分辨率约为1.5℃/字，再加放大器偏置措施实现。
（通过调整放大器的零点来实现偏置）这里采用一般中速芯片ADC0809。
ADC0809是带有8位A/D转换器，8路多路开关以及微型计算机兼容的控制逻辑的CMOS 组件，其转换方法为逐次逼近型。
8路的模拟开关由地址锁存器和译码器控制，可以在8个通道中任意访问一个通道的模拟信号。
输出通道：据其实际情况，D/A转换器的位数可低于A/D转换器的位数，因为一般控制系统对输出通道分辨率的要求比输入通道的低，所以这里采用常用的DAC0832芯片DAC0832是8位D/A转换器，与微处理器完全兼容。
期间采用先进的CMOS工艺，因此功耗低，输出漏电流误差较小。
因DAC0832电流输出型D/A转换芯片，为了取得电压输出，需在电流输出端接运算放大器，Rf为为运算放大器的反馈电阻端。
3、设计支持计算机工作的外围电路矩阵键盘技术：温度输出显示技术：LED静态显示接口技术，所谓静态显示,即CPU输出显示值后,由硬件保存输出值,保持显示结果.特点:占用机时少,显示可靠.但元件多,线路复杂、成本高，功耗大。
报警电路设计：正常运行时绿灯亮，在保温阶段炉内温度超出系统允差范围，就要进行报警。
报警时报警灯亮，电笛响，同时发送中断信号至CPU进行处理。
4、元器件的选择传感器的选择：铂铑10—铂热电偶，S型，正极性，量程0—1300C，使用温度小于等于600C，允差+1.5C。
执行元件的选择：电阻加热炉采用晶闸管（SCR）来做规律控制，结合电阻炉的具体要求，为了减少炉温的纹波，对输出通道采用较高的分辨率的方案，因此采用移相触发方式，并且由模拟触发器实现移相触发。
变送器的选择：因为系统要求有偏置，又需要对热电偶进行冷端补偿，所以采用常规的DDZ系列温度变送器。
控制元件：采用双向可控硅进行控制，其功能相当于两个单向可控硅反向连接，具有双向导通功能，其通断状态有控制极G决定。
在控制极加上脉冲可使其正向或反向导通。
第4章数字控制系统设计4.1 系统控制参数确定4.1.1 被控参数选择单回路控制系统选择被控参数时要遵循以下原则：在条件许可的情况下，首先应尽量选择能直接反应控制目的的参数为被控参数；其次要选择与控制目的有某种单值对应关系的间接单数作为被控参数；所选的被控参数必须有足够的变化灵敏度。
综合以上原则，在本系统中选择物料的出口温度θ作为被控参数。
该参数可直接反应控制目的。
4.1.2 控制参数选择工业过程的输入变量有两类：控制变量和扰动变量。
其中，干扰时客观存在的，它是影响系统平稳操作的因素，而操纵变量是克服干扰的影响，使控制系统重新稳定运行的因素。
而控制参数选择的基本原则为：①选择对所选定的被控变量影响较大的输入变量作为控制参数；②在以上前提下，选择变化范围较大的输入变量作为控制参数，以便易于控制；③在①的基础上选择对被控变量作用效应较快的输入变量作为控制参数，使控制系统响应较快；综合以上原则，选择燃料的流量Qg量作为控制参数。
4.2 PID调节器设计对温度的控制算法, 采用技术成熟的PID 算法, 对于时间常数比较大的系统来说, 其近似于连续变化, 因此用数字PID 完全可以得到比较好的控制效果。
简单的比例调节器能够反应很快, 但不能完全消除静差, 控制不精确, 为了消除比例调节器中残存的静差, 在比例调节器的基础上加入积分调节器, 积分器的输出值大小取决于对误差的累积结果, 在差不变的情况下, 积分器还在输出直到误差为零, 因此加入积分调节器相当于能自动调节控制常量, 消除静差, 使系统趋于稳定。
积分器虽然能消除静差, 但使系统响应速度变慢。
进一步改进调节器的方法是通过检测信号的变化率来预报误差, 并对误差的变化作出响应, 于是在PI 调节器的基础上再加上微分调节器, 组成比例、积分、微分( PID)调节器, 微分调节器的加入将有助于减小超调, 克服振荡, 使系统趋于稳定, 同时加快了系统的稳定速度,缩短调整时间, 从而改善了系统的动态性能, 其控制规律的微分方程为:)1(Y P dtdXT Xdt T X K D I ++=⎰ 传递函数为：)11()(G s T sT K s D I P ++= 用PID 控制算法实现加热炉温度控制是这样一个反馈过程: 比较实际物料出口温度和设定温度得到偏差, 通过对偏差的处理获得控制信号, 再去调节加热炉的燃料流量, 从而实现对炉温的控制, 由于加热炉一般都是下一阶段对象和带纯滞后的一阶对象, 所以式中Kp 、K d 和K i 的选择取决于加热炉的响应特性和实际经验。
4.3 控制算法电阻加热炉温度控制系统框图：整个闭环系统可用一个带纯滞后的一阶惯性环节来近似，所以其控制算法采用大林算法。
电阻加热炉温度控制系统模型为其广义的传递函数为：大林算法的设计目标是设计一个合适的数字控制器，使整个闭环系统的传递函数相当于一个带有纯滞后的一阶惯性环节，即：通常认为对象与一个零阶保持器相串联， 相对应的整个闭环系统的脉冲传递函数是：11788.2)(40+=-s e s G s4.4 计算过程：连同零阶保持器在内的系统广义被控对象的传递函数]11788.21[)(40+-=--s e s e Z z G sTs])1178(1[)1(8.2401+-=--s s Z zz T]11781781[)1(8.2401+--=--s s Z zz T]1111[)1(8.211781141---------=z ez z z15945.01154.0---=z z系统闭环传递函数]11[)()()(+-==Φ--s e s e Z z R z C z NTsTs τ111)1(-------=z ee z TTN ττ数字控制器：)](1)[()()(z z G z z D Φ-Φ=)(])1(1[)1(111z G z ez eezN TTTN ------------=τττ51510110105154.0945.01])1(1[)1(-------------=z z z ez eez τττ511933.0007.01)945.01(448.6------=z z z]933.0933.0933.0933.01)[1()945.01(448.6)(432111------++++--=z z z z z z z D消除振铃现象后的数字控制器：111)945.01(448.6)(----=z z z D111945.0297.1297.1)()()(---⨯-==z z z E z U z D将上式离散化：U （Z ）—U （Z ）Z —1=1.279E （Z ）—1.226E （Z ）Z —1U （K ）—U （K —1）=1.279E （K ）—1.226E （K —1） 最终得：U （K ）=U （K —1）+1.279E （K ）—1.226E （K —1）第5章控制仪表的选型和配置5.1 检测元件温度的测量方式有接触式测温和非接触式测温两大类。
本系统选择接触式测温元件。
其中较为常用的有热电偶、热电阻和集成温度传感器三种，本系统选择热电偶作为测温元件，其电路原理图如下图所示：图5-1 热电偶电路原理图5.2 变送器5.2.1 变送器选型本系统中的变送器用于温度信号变送，故选择温度变送器。
其中较为常用的有模拟式温度变送器、一体化温度变送器和智能式温度变送器三种，本系统采用典型模拟式温度变送器中的DDZ-III型热电偶温度变送器，属安全火花型防暴仪表，还可以与作为检测元件的热电偶相配合，将温度信号线性的转换成统一标准信号。