專利名稱：具有動態(tài)pid技術(shù)和過沖抑制的全自動數(shù)碼儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能儀表領(lǐng)域，具體是一種具有動態(tài)PID技術(shù)和過沖抑制的全自動數(shù) 碼儀表。
背景技術(shù)：
目前，市場上溫度控制儀表大量應(yīng)用的還是數(shù)顯儀表，是用三位半A/D轉(zhuǎn)換器 7107大規(guī)模集成電路和模擬電路組成，控制方式為兩位式和時(shí)間比例調(diào)節(jié)兩種。由于其操 作方法非常簡單、價(jià)格低廉、因此使用量大面廣。另外雖然性能優(yōu)異的智能儀表已經(jīng)大量 得到應(yīng)用，但由于智能儀表的菜單復(fù)雜，一般用戶對其控溫的關(guān)鍵三個(gè)參數(shù)P(比例帶)、 1(積分時(shí)間)、D(微分時(shí)間)不易掌握。因此，其使用面遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如數(shù)顯儀表。但是數(shù)顯儀 表的精度較低、功能又少、控溫性能較差，很大程度上影響產(chǎn)品質(zhì)量的提高。
大家都知道，拍照片的三大要素是距離、光圈和快門，現(xiàn)代數(shù)碼相機(jī)應(yīng)用全自動 技術(shù)完美地解決了三者的關(guān)系，使拍照成為很容易操作，人人都能使用的技術(shù)。溫度控制也 和拍照一樣有三大要素P(比例)；I(積分)；D(微分)，非專業(yè)人士很難應(yīng)用好三者的關(guān) 系，因此使得溫度過沖很難控制，控溫精度很難提高。智能儀表雖然能用自整定來自動判斷 P、 I 、D三個(gè)參數(shù)，但是自整定過程時(shí)間比較長，當(dāng)設(shè)定溫度改變后原來自整定的參數(shù)又不是 很合適了，又要重新進(jìn)行自整定。即使是用了自整定，但自整定并不能解決溫度的過沖。且 操作者不易掌握。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種應(yīng)用動態(tài)P、I、D技術(shù)，根據(jù)用戶設(shè)定的不 同溫度自動跟蹤，使用起來更為簡便的具有動態(tài)PID技術(shù)和過沖抑制的全自動數(shù)碼儀表。
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種具有動態(tài)PID技術(shù)和過 沖抑制的全自動數(shù)碼儀表包括儀器本身，其特征在于在所述儀器的控制程序中應(yīng)用動態(tài) PID技術(shù)，此時(shí)用戶只有一個(gè)菜單，"Fn"0 n，F(xiàn)n為功能選擇(以下簡稱Fn)，其中Fn = 0 時(shí)為兩位式控制，F(xiàn)n = 1 n時(shí)為數(shù)碼控制；在所述儀器的控制菜單中還加入抗過沖系數(shù) "GC"用于功率匹配。 所述的GC數(shù)值范圍在O. 3 3. O之間。 所述PID三個(gè)參數(shù)不同于常規(guī)智能儀表是固定不變的，本方案會隨著設(shè)定溫度改 變而自動變化。 本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是由于不同的設(shè)定溫度其所需要的加熱功率相差很大，
應(yīng)用動態(tài)功率限制方法，使得不同的設(shè)定溫度其加熱功率和散熱功率能得到較好的匹配，
又應(yīng)用自動化原理簡化用戶的操作菜單，達(dá)到方便用戶掌握，便于推廣的目的。 所述數(shù)碼儀表不需要更換模塊儀表同時(shí)具有繼電器輸出和固態(tài)繼電器觸發(fā)信號
輸出功能。 本發(fā)明的有益效果是應(yīng)用動態(tài)PID技術(shù)根據(jù)用戶設(shè)定的不同溫度自動跟蹤，因此
3使用起來非常方便。而用動態(tài)PID技術(shù)以后其PID參數(shù)是隨著設(shè)定溫度改變而自動變化， 對于不同的設(shè)定溫度其所需要的加熱功率相差很大。本發(fā)明還應(yīng)用動態(tài)功率限制技術(shù)，使 得不同的設(shè)定溫度其加熱功率和散熱功率能得到較好的匹配，又應(yīng)用自動化原理盡可能簡 化用戶的操作菜單，達(dá)到方便用戶掌握，便于推廣的目的。


圖1是本發(fā)明儀表對于300W電熱圈控溫曲線記錄一 ； 圖2是本發(fā)明儀表對于300W電熱圈控溫曲線記錄二 ； 圖3是本發(fā)明儀表對于300W電熱圈控溫曲線記錄三； 圖4是本發(fā)明儀表對于300W電熱圈控溫曲線記錄四； 圖5是本發(fā)明儀表對于300W電熱圈控溫曲線記錄五； 圖6是本發(fā)明儀表對于300W電熱圈控溫曲線記錄六； 圖7是本發(fā)明儀表對于300W電熱圈控溫曲線記錄七； 圖8是本發(fā)明儀表對于300W電熱圈控溫曲線記錄八； 圖9是本發(fā)明儀表在SYD-0609旋轉(zhuǎn)式瀝青薄膜烘箱中的控溫記錄曲線。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。 —種具有動態(tài)PID技術(shù)和過沖抑制的全自動數(shù)碼儀表包括儀器本身，所述儀器的 控制程序中應(yīng)用動態(tài)PID技術(shù)，此時(shí)用戶只有一個(gè)菜單，"Fn" 0 n， Fn為功能選擇，其中 Fn = 0時(shí)為兩位式控制，F(xiàn)n = 1 n時(shí)為數(shù)碼控制；在所述儀器的控制菜單中還加入抗過 沖系數(shù)"GC"用于功率匹配。 本發(fā)明在實(shí)際的操作過程中，首先確認(rèn)儀表接線正確無誤，繼電器輸出為開關(guān)信 號，觸頭容量10A/220V。如果是固態(tài)繼電器，可以接到SSR的接線端上。其次儀表通電，顯 示窗顯示測量溫度。按SET鍵，顯示SP (設(shè)定溫度)，再按SET鍵，顯示設(shè)定值，并可以通過 移位鍵，減鍵或加鍵來改變設(shè)定值。設(shè)定好以后再按SET鍵(確認(rèn))即可。最后進(jìn)入菜單 按SET鍵5秒鐘，顯示窗顯示Fn (控制方式選擇)，再按SET鍵，會出現(xiàn)0 8的數(shù)字，可以通 過加鍵或減鍵來選擇，選好以后再按SET鍵確認(rèn)即可。設(shè)置為O，即兩位式控制。設(shè)置1 8為數(shù)碼調(diào)節(jié)。 以0 1000度的電爐控溫為例，動態(tài)PID的實(shí)現(xiàn)如下 L-—代表儀表量程SV-—代表設(shè)定溫度P-—比例帶I-一積分時(shí)間D-—微
分時(shí)間OUT-—輸出功率Fn-—功能菜單P'-—動態(tài)比例帶I'-一動態(tài)積分時(shí)間
D' —-動態(tài)微分時(shí)間OUT' —-動態(tài)輸出功率限制(比例帶內(nèi)有效)。A、 B、 C、 GC分別為
四個(gè)常數(shù)、n為系數(shù)。 P， = A*P*(L_SV)/L+P I， = B*I*(L_SV)/L+I D， = C*D (L-SV)/L+D OUT， = GC*SV/L*OUT
Fn =1P =1I ==100D=1/Fn =2P =3I ==300D=1/Fn =3P =6I ==600D=1/Z]lFn =4P =10I=1000D=1/Fn =5P =15I=1500D=1/Fn =6P =21I=2100D=1/Fn =7P =28I=2800D=1/Fn =8P =36I=3600D=1/ 又針對300瓦電熱圈的控溫曲線記錄參見圖1-圖8。 針對于上海昌吉地質(zhì)儀器制造有限公司生產(chǎn)的SYD-0609旋轉(zhuǎn)式瀝青薄膜烘箱， 選用常規(guī)智能儀表，其控溫性能始終達(dá)不到技術(shù)要求，選用本專利全自動數(shù)碼儀表后很方 便就達(dá)到了技術(shù)要求?？梢娍販赜涗浨€，參見圖9。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和技術(shù)特征和主要優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員 能夠了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明
的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和 改進(jìn)都應(yīng)落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)的范圍由所附的權(quán)利要求書及 其等效物界定。
權(quán)利要求
一種具有動態(tài)PID技術(shù)和過沖抑制的全自動數(shù)碼儀表包括儀器本身，其特征在于在所述儀器的控制過程中應(yīng)用動態(tài)PID技術(shù)，此時(shí)用戶只有一個(gè)菜單，“Fn”0～n，F(xiàn)n為功能選擇，其中Fn＝0時(shí)為兩位式控制，F(xiàn)n＝1～n時(shí)為數(shù)碼控制；在所述儀器的控制菜單中還加入抗過沖系數(shù)“GC”用于功率匹配。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有動態(tài)PID技術(shù)和過沖抑制的全自動數(shù)碼儀表，其特征在于 所述的GC數(shù)值范圍在0. 3-3. 0之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具有動態(tài)PID技術(shù)和過沖抑制的全自動數(shù)碼儀表，其特征在于 所述設(shè)定溫度其所需要的加熱功率相差很大，應(yīng)用動態(tài)功率限制方法，使得不同的設(shè)定溫 度其加熱功率和散熱功率能得到較好的匹配。
全文摘要
一種具有動態(tài)PID技術(shù)和過沖抑制的全自動數(shù)碼儀表，涉及智能儀表領(lǐng)域，包括儀器本身，其特征在于所述儀器在實(shí)施控制過程中應(yīng)用動態(tài)PID技術(shù)，此時(shí)用戶只有一個(gè)菜單，“Fn”0～n，F(xiàn)n為功能選擇，其中Fn＝0時(shí)為兩位式控制，F(xiàn)n＝1～n時(shí)為數(shù)碼控制；在所述儀器的控制菜單中還加入抗過沖系數(shù)“GC”用于功率匹配。有益效果是應(yīng)用動態(tài)PID數(shù)碼技術(shù)，根據(jù)用戶設(shè)定的不同溫度自動跟蹤，精確控溫，使用起來非常方便。
文檔編號G05D23/19GK101776924SQ20091004517
公開日2010年7月14日 申請日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者孫繼海 申請人:孫繼海