【正文】 ，制約技術(shù)發(fā)展。 DC 溫度變送器 將 溫度 值變換為 標(biāo)準(zhǔn) 模擬 電 信號(hào)，并將模擬量 電信號(hào) 送智能儀表。熱電勢(shì) ? ?。當(dāng)二極管的正向電壓流過(guò)一定的電流時(shí)，陰極一陽(yáng)極間的電壓隨溫度直線變化?，F(xiàn)假設(shè)對(duì)于理想的二極管， (在常溫 T=300K時(shí)， V ? 26mV)成立， g? 凡不依賴于溫度，且處于正向恒定電流工作狀態(tài)，則此溫度傳感器的靈敏度可表示為 ?????? ???? qVTRqkdTdVS G?? 11ln (25) 通常其值為幾 MV/℃ 。 溫度變送器 本系統(tǒng)采用輸出為 420mA DC 輸出型溫度變送器的組成方框圖。隔離輸出有利輸入回路 反饋回路 集成運(yùn)放 整流濾波 DC/DA/DC 功率放大 隔離輸出 XX 于防爆性能的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)其工作在手動(dòng)方式時(shí)控制功能切斷，即相當(dāng)于一個(gè)同時(shí)具有模擬量輸入和模擬量輸出并帶有 RS485 通訊接口的遠(yuǎn)程 I/O 模塊。計(jì)算機(jī)采 樣得到數(shù)據(jù)，用戶給定值等要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，計(jì)算和保存等處理，對(duì)被控參數(shù)根據(jù)相應(yīng)的控制算法計(jì)算出控制輸出量，并通過(guò) RS485 總線將數(shù)據(jù)發(fā)送給 AI 調(diào)節(jié)器。 CF：系統(tǒng)功能選擇。 由于 RS232C 接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，其傳輸速率低，傳輸距離短，接口易產(chǎn)生共模干擾及信號(hào)電平值較高，所以在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用中不能得到推廣。 AI 儀表的控制算法 AI 系列儀表中的人工智能控制算法，即對(duì) PID 算法加以改進(jìn)保留，又加模糊控制算法規(guī)則，并對(duì)給定值的變化加入了前饋調(diào)節(jié)。 在 AI 系 列儀表中，當(dāng)控制參數(shù)在比例帶 以 外時(shí)，采用模糊控制，不存在抗飽和積分問(wèn)題，而對(duì) PID 算法部分又加以改進(jìn)如下 : 輸出 =比例作用 (P)+積分作用 (I)十微分作用 (D)十微分積分作用 由于儀表中增加了微分積分作用，所以，使常規(guī) PID 算法中的積分飽和現(xiàn)象得到較大緩解。 由此，可將人工智能控制算法公式改為 輸出 ? ? ? ? ? ?? ?? ?????????? ??? ?? dttMdttP 1111111 （ 26） 式中， P 用于調(diào)整微分和比例的大小， p 增加，相當(dāng)于同時(shí)將微分時(shí)間增加及減少比例帶 :反之， p 減少，相當(dāng)于同時(shí)將微分時(shí)間減小及增大比例帶 :M 類(lèi)似積分時(shí)間，可用于調(diào)整積分和微分積分的大小， t 用于調(diào)整微分與比例的相互比例成分。如果 M=0，則系統(tǒng)去消積分作用。 T 值越大，則比例作用減弱，微分作用增強(qiáng)?？梢葡嗟挠|發(fā)信號(hào)，去觸發(fā)相應(yīng)的器件以達(dá)到移相調(diào)壓的目的 。 表 1TRIAC— JKK 性能參數(shù)表 E 系列 F 系列 G 系列 H 系列 輸入范圍 0~5V 0~10V 4~20mA 1~5V 輸入阻抗 30KΩ 30KΩ 250Ω 30KΩ 有效輸入范圍 ~ ~ 5~19mA ~ 移相角范圍 150176。 從輸入范圍看，此產(chǎn)品的 G 系列符合我們的要求，所以我們選用 G 系列。 PD 調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為 GC(S)=KP（ 1+TDS） （ 32） 比例微分積分 (PID)調(diào)節(jié)器 PID 是常規(guī)調(diào)節(jié)器中性能最好的一種調(diào)節(jié)器。 表 2 經(jīng)驗(yàn)法整定參數(shù) 系統(tǒng) δ(%) TI(min) TD(min) 溫度 20～ 60 3～ 10 ～ 3 流量 40～ 60 ～ 1 壓力 30～ 70 ～ 3 液位 20～ 80 (二 )臨界比例度法 圖 8 具有周期 TS 的等幅振蕩 這種整定方法是在閉環(huán)情況下進(jìn)行的。相鄰兩波峰間的距離稱(chēng)為 4： 1 衰減周期 TS。 采用 臨界比例度法 進(jìn)行參數(shù)整定，最終得到最優(yōu)參數(shù) δ＝ 30， TI＝ 8， TD＝ 。 ， 4560 [14]過(guò)程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用 [M]， 化學(xué)工業(yè)出版社 ， ,6567 [15]李東明 ， 穩(wěn)定回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]， 哈爾濱工程大學(xué)控制理論與控制工程 專(zhuān)業(yè) 碩 士 論文 ， ?？傮w看來(lái)具有以下特點(diǎn)： 1. 采用智能儀表使得整體設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)介，使得系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便，可維護(hù)性強(qiáng)，高可靠性等特點(diǎn) 。 表 4 衰減曲線法計(jì)算公式 系統(tǒng) δ(%) TI(min) TD(min) P δs PI PID （四） 反應(yīng) 曲線法 如果被控對(duì)象是一 階慣性環(huán)節(jié)，或具有很小滯后的一階慣性環(huán)節(jié)，若用臨界比例度法或阻尼振蕩法（ 4： 1 衰減）就有難度。根據(jù)臨界比例度δ K和振蕩周期 TS,按表 3 所列的經(jīng)驗(yàn)算式，求取調(diào)節(jié)器的參考參數(shù)值，這種整定方法是以得到 4:1 衰減為目標(biāo)。它的傳遞函數(shù)為 GC(S)=KP(1 1ITS? + TDS) （ 33） 圖 7表示了同一對(duì)象在相同階躍擾動(dòng)下，采用不同控制規(guī)律時(shí)具有相同衰減率的響應(yīng)過(guò)程 [12]。 圖 6 移相觸發(fā)器模塊 TRIAC— JKK 連接電路圖 3 溫度控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) PID 控制規(guī)律 選擇系統(tǒng)調(diào)節(jié)規(guī)律的目的，是使調(diào)節(jié)器與調(diào)節(jié)對(duì)象能很好地匹配，使組成的控制系統(tǒng)能滿足工藝上所提出的動(dòng)、靜態(tài)性能指標(biāo)的要求。 150176。 可控硅移相觸發(fā)器模塊的原理是：以電網(wǎng)相位為同步，當(dāng)改變控制電壓的大小(0V— 5V)，內(nèi)部便產(chǎn)生相對(duì)電網(wǎng)電壓 150176。 在 AI 系列儀表中，針對(duì)有嚴(yán)重非線性的控制對(duì)象，選擇了自適應(yīng)方式來(lái)解決。 P 與每個(gè)控制周期內(nèi)儀表輸出變化 100%時(shí)測(cè)量值對(duì)應(yīng)變化的大小成反比，其數(shù)值定義如下 : P= ?100 每秒 鐘被控參數(shù)的變化值，單位是℃或 10 個(gè)定義單位 (線性輸人時(shí) )。 這樣，控制參數(shù)又減少為 3 個(gè)，由于常規(guī) PID 參數(shù)的定義只根據(jù)算法本身，其特點(diǎn)是不需要考慮被控 對(duì)象的精確模型，而改進(jìn)后的 3 個(gè)控制參數(shù)，由于同原 PID 參數(shù)概念不同，所以，定義為 MPT 控制算法，具體含義如下 : M50 為保持參數(shù)。不過(guò)從上式中可以看到，原有 PID 參數(shù)已較難確定了，又增加了一個(gè)微積分作用 ,所以 這些參數(shù)必然互相影響，使得新算法參數(shù)更難確定。當(dāng)誤差趨小時(shí)，采用改進(jìn)后的 PID 算法控制輸出。 它具有以下特點(diǎn) : 1) RS485 的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為 10Mbps。 圖 5 智能儀表示意圖 Addr：通訊地址。