温度源的温度控制调节实验 (实验时间需要3小时).

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1 温度源的温度控制调节实验 (实验时间需要3小时)

2 一、实验目的 了解温度源的温度控制的基本原理及熟悉温度源的温度调节过程。
学会智能调节仪的设置和温度源的使用(必须掌握)，为以后的温度实验打下基础。

3 二、基本原理 温度源的温度控制原理框图如图所示。当温度源的温度发生变化时温度源中的Pt100热电阻(温度传感器)的阻值发生变化，将电阻变化量作为温度的反馈信号输给智能调节仪，经智能调节仪的电阻--电压转换后与温度设定值比较再进行数字PID运算输出调压模块(或固态继电器)触发信号(加热)或继电器触发信号(冷却)，使温度源的温度趋近温度设定值。

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5 三、需用器件与单元 机头中温度源、 主板中调节仪单元、 Pt100温度传感器。

6 温度源简介： 是一个小铁箱子，内部有加热器和冷却风扇。加热器上有两个测温孔，加热器的电源引线与外壳（背面）相连，冷却风扇电源为+24v DC，它的电源引线与外壳正面实验插孔相连。 正面装有电源开关、指示灯和冷却风扇电源为+24v DC插孔； 顶面有二个温度传感器的引入孔，它们与内部加热器的测温孔相对，其中一个为控制加热器加热的传感器Pt100的插孔，另一个是温度实验传感器的插孔； 背面有保险丝座和加热器电源插座。

7 附：调节仪简介 主板中所装的调节仪为人工智能调节仪，它具有测量显示和模糊逻辑数字PID调节及参数自整定功能的先进控制算法。可以万能输入(通过设置输入规格可变为热电阻、热电偶、线性电压、线性电流等)，输出有SSR触发信号输出和线性电流输出(可设置为0～10mA或4～20mA线性电流)。其实它是一只万能通用调节仪。

8 调节仪面板说明： 调节仪的面板上有PV测量显示窗、SV给定显示窗、3个指示灯窗和4个按键组成。如下图所示。

9 面板中 1、PV——测量值显示窗 2、SV——给定值显示窗 3、AT——自整定灯(兼手动指示灯) 4、ALM—— ALM1动作时点亮对应的灯(上限动作、冷却风扇) 5、OUT——调节控制输出指示灯 6、SET——功能键 7、——数据移位键(不禁止手动操作时兼手动／自动切换) 　 8、▼——数据减少键 9、▲——数据增加键

10 仪表上电后，上显示窗口显示测量值（PV），下显示窗口显示给定值（SV）。在基本状态下，SV窗口能用交替显示的字符来表示系统某些状态，如下：
1、输入的测量信号超出量程（因传感器规格设置错误、输入断线或短路均可能引起）时，则闪动显示：“orAL”。此时仪表将自动停止控制，并将输出固定在参数outL定义的值上。

11 2、有报警发生时，可分别显示“ALM1”、“ALM2”、“Hy-1”或“Hy-2”,分别表示发生了上限报警、下限报警、正偏差报警和负偏差报警。
仪表面板上的3个LED指示灯，其含义分别如下： OUT输出指示灯：输出指示灯在线性电流输出时通过亮/暗变化反映输出电流的大小，在时间比例方式输出（继电器、固态继电器及可控硅过零触发输出）时，通过闪动时间比例反映输出大小。 ALM指示灯：当ALM1上限设定值动作时点亮对应的灯。 AT灯：自整定工作灯(兼手动指示灯)。

12 二、功能

13 基本使用操作 显示切换：按SET键可以切换不同的显示状态。（如果参数锁没有锁上，可以修改数据）
仪表下显示窗显示的数值数据均可通过按◄（A/M）、▼或▲键来修改。例如：需要设置给定值时，可将仪表切换到正常显示状态，即可通过按◄、▼或▲键来修改给定值。仪表同时具备数据快速增减法和小数点移位法。按▼键减小数据，按▲键增加数据，可修改数值位的小数点同时闪动（如同光标）。按住按键并保持不放，可以快速地增加/减少数值，并且速度会随小数点会右移自动加快（3级速度）。而按◄键则可直接移动修改数据的位置(光标),操作快捷。

14 四、实验步骤 1、设置调节器温度控制参数： 在温度源的电源开关关闭(断开)的情况下，按图示意接线。检查接线无误后，合上主机箱上的总电源开关；将主机箱中的电压调节旋钮(0～24V)顺时针转到底，再将调节器的控制对象开关拨到温度位置后再合上调节器电源开关，仪表上电后，仪表的上显示窗口(PV)显示随机数或HH；下显示窗口(SV)显示控制给定值(实验值)。按SET键并保持约3秒钟，即进入参数设置状态。

15 在参数设置状态下按SET键，仪表将按参数代码1～20依次在上显示窗显示参数符号，下显示窗显示其参数值，此时分别按、▼、▲三键可调整参数值，长按▼或▲可快速加或减, 调好后按SET键确认保存数据，转到下一参数继续调完为止,长按 SET将快捷退出。如设置中途间隔10秒未操作，仪表将自动保存数据，退出设置状态。

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17 具体设置转速控制参数方法步骤如下： (1)、首先设置Sn (输入方式)：按住SET键保持约3秒钟，仪表进入参数设置状态，PV窗显示AL-1(上限报警)。再按SET键11次，PV窗显示Sn (输入方式)，按▼、▲键可调整参数值，使SV窗显示Pt1。 (2)、再按SET键， PV窗显示oP-A (主控输出方式) ，按▼、▲键修改参数值，使SV窗显示2。

18 (3)、再按SET键，PV窗显示oP-b (副控输出方式) ，按▼、▲键修改参数值，使SV窗显示1。
(4)、再按SET键，PV窗显示ALP (报警方式) ，按▼、▲键修改参数值，使SV窗显示1。 (5)、再按SET键，PV窗显示CooL (正反控制选择) ，按▼键，使SV窗显示0。 (6)、再按SET键，PV窗显示P-SH (显示上限) ，长按▲键修改参数值，使SV窗显示180。

19 (7)、再按SET键，PV窗显示P-SL (显示下限) ，长按▼键修改参数值，使SV窗显示-1999。
(8)、再按SET键，PV窗显示Addr (通讯地址) ，按、▼、▲三键调整参数值，使SV窗显示1。 (9)、再按SET键，PV窗显示bAud (通讯波特率) ，按、▼、▲三键调整参数值，使SV窗显示9600。

20 (10)、长按SET键快捷退出，再按住SET键保持约3秒钟，仪表进入参数设置状态，PV窗显示AL-1(上限报警)；按、▼、▲三键可调整参数值，使SV窗显示实验给定值(如100℃)。
(11)、再按SET键，PV窗显示Pb (传感器误差修正) ，按▼、▲键可调整参数值，使SV窗显示0。 (12)、再按SET键，PV窗显示P (速率参数) ，按、▼、▲键调整参数值，使SV窗显示280。

21 (13)、再按SET键，PV窗显示I (保持参数) ，按、▼、▲三键调整参数值，使SV窗显示380。
(14)、再按SET键，PV窗显示d (滞后时间) ，按、▼、▲键调整参数值，使SV窗显示70。 (15)、再按SET键，PV窗显示FILt (滤波系数) ，按▼、▲、键可修改参数值，使SV窗显示2。 (16)、再按SET键，PV窗显示dp (小数点位置) ，按▼、▲键修改参数值，使SV窗显1。

22 (17)、再按SET键，PV窗显示outH (输出上限) ，按、▼、▲三键调整参数值，使SV窗显示110。
(18)、再按SET键，PV窗显示outL (输出下限) ，长按▼键，使SV窗显示0后释放▼键。 (19)、再按SET键，PV窗显示At (自整定状态) ，按▼键，使SV窗显示0。 (20)、再按SET键，PV窗显示LoCK (密码锁) ，按▼键，使SV窗显示0。 (21)、长按SET键快捷退出，转速控制参数设置完毕。

23 2、按住▲键约3秒，仪表进入“SP” 给定值(实验值)设置，此时可按上述方法按、▼、▲三键设定实验值，使SV窗显示值与AL-1(上限报警)值一致(如100.0℃)。
3、再合上图中的温度源的电源开关，较长时间观察PV窗测量值的变化过程(最终在SV给定值左右调节波动)。

24 4、做其它任意一点温度值实验时(温度≤160℃)，只要重新设置AL-1(上限报警) 和“SP” 给定值，即AL-1(上限报警)＝“SP” 给定值。设置方法：按住SET键保持约3秒钟，仪表进入参数设置状态，PV窗显示AL-1(上限报警)。按、▼、▲键可修改参数值，使SV窗显示要新做的温度实验值；再长按SET键快捷退出之后，按住▲键约3秒，仪表进入“SP” 给定值(实验值)设置，此时可按、▼、▲三键修改给定值，使SV窗显示值与AL-1(上限报警)值一致(要新做的温度实验值)。较长时间观察PV窗测量值的变化过程(最终在SV给定值左右调节波动)。

25 5、大范围改变控制参数P或I或d 的其中之一设置值(注：其它任何参数的设置值不要改动)，观察PV窗测量值的变化过程(控制调节效果)。这说明了什么问题?实验完毕，关闭电源。