英国WEST温控器P8100-3700002

 控制器P8160的加热和水冷却非线性温度控制设计 

WEST公司是世界500强企业美国DANAHER集团下属公司，WEST公司的温控器可达到千分之一精度，与大多数国外温控器相比有更好的性价比，在纺织定型机、窑炉、塑料、电线电缆行业中应用广范。WEST公司专门针对塑料挤出机设计的温度控制器P8160，在借鉴传统PID控制，引进模糊规则的算法和实现方式，包括参数模糊化、模糊规则推理、参数解模糊、PID控制器等几个重要组成部分，控制器P8160的模糊PID温度控制结构框图如图4所示。计算机根据参考输入和反馈信号，计算实际温度和理论温度之间的偏差以及当前的偏差变化速度，在模糊推理器中借助模糊经验进行模糊推理，模糊推理器输出PID控制器的比例系数、积分系数和微分系数，把它们作为当前控制器的参考进行PID控制，由于每一次控制时控制器的参数都是根据具体控制情况进行实时修正的，因而能够做到控制作用的*效果。
  控制器P8160的模糊PID温度控制结构框图
采用该控制原理的温度控制器P8160，通过对塑料挤出机加热和水冷却过程模糊规则的调用，可以有效控制冷却过程中的水汽化冷却产生的非线性作用效果，如图5所示的塑料挤出机加热和水冷却过程P8160的模糊传统的PID温度控制曲线，可以看到P8160升温过程平稳，解决了积分饱和问题，实现控制温度不过冲；当改变设定点温度，降温过程迅速，过冲较小，而且在再次到达设定点时间短，控制温度波动小，使整个主机温度控制达到挤出温度的要求，增加物料固体输送率，稳定塑料挤出量，同时提高产品质量。

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  针对设备的诊断功能 
  P8160 除了提供针对仪表本身的诊断功能外（例如输入故障检测、回路报警等），还提供创新的、针对设备的诊断功能。其中执行机构寿命报警，是根据部分控制加热或冷却的执行机构是有机械寿命的（例如继电器、电磁阀等），在超出或接近使用寿命时，会引发各种故障或产生误动作，造成控制失效而设计的。P8160 *了执行机构寿命报警功能，通过对执行机构动作次数进行计数，来提示设备维护人员及时对易损器件进行维护，从而缩短设备的停机时间，提高生产率。另外环境超温报警功能，设定了温控仪表都有环境温度的指标（例如P8160 是0-55℃）。当工作环境温度超出允许范围时，可能会造成控制芯片程序不稳定或者电子元器件的失效，使得无法实现预定温度控制任务。P8160 提供环境超温报警功能，当环境温度>55℃时，仪表会有报警提示，及时提醒操作员或设备维护人员对控制柜的不正常状态进行维护。 
参数设置“向导”功能 
  针对同一应用，不同仪表所需要设置的参数基本上大同小异，但参数界面往往却大不相同。对于使用人员而言，学习和熟悉一款新的仪表就有可能需要较长的一段时间。P8160 充分地考虑了用户的这种顾虑，在仪表中设计了快速参数设置“向导”功能如图7所示，将应用中zui常用的16 个参数单独放置在参数设置“向导”界面中。OEM 的调试人员可以通过该界面的引导快速完成仪表常用参数的设置，显著缩短设备出厂前仪表设置和调试的时间。