熱控技術應用講座(五)

（2）熱處理爐溫的自控系統

在金屬熱處理工藝中,溫度參數必須準確測量,但更重要的是給予精確的控制,而精確的控制必須使用自動化儀表組成的爐溫自動控制系統。此系統是由調節對象（熱處理爐）和調節器、執行器及變送器等組成負反饋的閉環系統。其中調節器是一個關鍵的環節,假如其它三部分都近似看作純比例特性環節時,自控系統的調節特性就僅隨調節器的變化而變化。
二位式調節器是只有通、斷兩種工作狀態的調節機構。如圖3-52是二位式調節器的特性曲線。橫坐標表示爐子實際溫度與給定值之差ΔΥ,縱坐標表示調節器的輸出信號,它只有“1”和“0”（即“通”和“斷”）兩個數值（狀態）。調節器在偏差 ΔΥ=0附近的不靈敏區為2ΔΥ。
圖3-53是二位式自控系統示意圖。變送器是熱電偶,二位調節器控制觸器C的通斷,從而控制電熱絲的通電或斷電。當爐溫偏差在-ΔΥ以下時,調節器輸出為“1”,接觸器C接通,電熱絲得電,電爐以全功率加熱,爐溫上升。當爐溫上升至偏差大于ΔΥ時,調節器輸出“0”,接觸器C斷開,電爐停止供電。
由于電爐存在熱慣性,爐溫在停止供電后的一段時間內仍繼續上升一段才開始下降。當爐溫下降至偏差為-ΔΥ以下時,調節器又輸出“1”,電爐又以全功率加熱。此后循環上述工作過程。由此可見,系統的調節過程是一個穩定的持續振蕩過程,即爐溫在給定值t0上近似地正弦曲線波動。二位式爐溫自控系統的溫度波動幅度可達+（10-25）℃。