电加热器控制系统都有什么优势

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 电加热器控制系统设计实际上的意义就是对于工业用的电加热器的温度进行智能控制的手段。而温度又是工业领域里最为重要的几个模拟量参数之一。因此，对于温度的控制也是在过程控制领域中的一个重要的步骤。  电加热器作为特种工业炉，其优点在于高效节能而且安全性相比于传统的工业用锅炉更高。其核心为导热油以及热油泵，也就是所谓的电加热导热油系统，通过它们从而提供高效的热量。  导热油在电加热器工作系统中扮演着介质这样一个角色。加热元件通电后产生热量，热量通过导热油传递给用热设备。而导热油的循环是通过循环泵的工作，热量因此被传递出去。  综上所述，电加热器在工业领域有着举足轻重的地位，其特点大致可以总结为以下几点：  （1） 运行控制完备齐全，达到自动化控制  （2） 在压力较为低的环境中依旧可以工作，且工作温度同样很高 （3） 工作效率高、控制精度高 （4） 空间小，结构简单，安装简便  电加热器自身有着如此大的优势，而在控制的过程当中，较为难加以控制的当属于某些控制对象的时滞性以及非线性，这些原因则往往来自于加热的过程的不同，以及加热的对象的构造成分上的差异，因此，而产生难以建立数学模型的结果。  然而，伴随着社会的不断进步，工业领域对于温度的控制也极大地不同。传统老套的PID控制的策略方法显然已经难以适应高新技术的浪潮的席卷。而新型的数字式PID或者更为先进的嵌入式微控制器则可以更好地完成对于温度的调控。  嵌入式微控制器的使用已经越来越接近于工业领域的发展需求，使用嵌入式微控制器来调控电加热器的温度则是简单且灵活，而且，嵌入式微控制器还有成本低的优势，构造及操作也相对于其他的调控方式更为简单，温度调控的技术指标也可以得到大幅度的提升。有了以上所叙述的优点的支持，也会使得电加热器产品无论是在数量上还是在质量上同样会有大幅度的提升。  在众多的嵌入式微控制器中，AT89C51单片机无论是从兼容性上还是从配置上都符合要求。而且AT89C51也满足了简单灵活，且成本较为低廉的优点。  AT89C51单片机的编程方式及语言和开发也是更为简便。汇编语言更是可以有效且严谨的控制每一步工作流程。从而提高了系统在工作状态下的自动化水平。温度控制是工业领域的重中之重。温度对于工业的影响也是巨大的。举个例子来说，可能1℃温度的偏差就有可能导致整个工程的崩溃。工业温度控制在我国的发展同样是飞速的，中国作为世界上有名的工业大国当然不会忽视这些。只是，相比于美国、德国或者是日本这些发达国家来讲，我们和他们在温度控制领域上还是有着不小的差距的。  工业锅炉的工作环境为高温高压，这也就意味着锅炉内水温可能不止于传统定义的100℃这一标准值，换言之，水温会高于100℃。可往往有些时候我们又不需要那么高的温度，较为低一些的温度同样可以达到我们所需要的效果。几十度甚至于更低的温度。这也就意味着我们在工业领域对于与锅炉水温的调节是在一个范围内所变化的，而这个范围又是确定的，往往在工业上，由于高压的环境，锅炉水温被控制在50-150℃这之间。  PID控制是工业温度控制的灵魂，而点位控制又是温度控制的重点所在。当最为常规的PID控制遇上了点位控制，也就构造出了一个较为成熟的温度控制系统。但是它们只能适应一般温度系统控制，对于智能化水平更高的温控平台亦或者是自适应控制仪表，我们国内的技术还不是十分的成熟，能够形成商品化并且应用广泛的控制仪表还是较少的。我国经济的发展尤其是在近几年是飞速的。早些年前，随着中国加入世界贸易组织（WTO）之后，我国政府及企业对此都是非常的重视，也重组了相关的，一些国家和企业的研发中心也相继被建立，开展出创新性的研究。由此，我国的仪表工业也得到了飞速的发展。  由于社会的发展，时代的进步，我国的科技腾飞向上。近年来，嵌入式微控制器的发展也是十分的迅速，各个企业逐渐放弃了庞大的控制器集群，一个以微型控制器为主的革命浪潮正在逐步发展壮大，嵌入式微控制器的应用已经渗透到了大到航空航天，小到软件开发的各个行业当中去。传统的温度采集方法过于繁琐不说，更重要的是浪费时间资源和人力资源。而且精度还无法保证满足需求，嵌入式微控制器的出现和介入使得温度数据的挖掘、采集以及数据的处理问题能够得到很好的解决办法。在之前我们已经提到过，温度是工业领域中的一个非常非常重要的被控参数。但是我们有多种测量温度的方法，对于测量温度的元器件的选择也是多样的，由于产品工艺的各不相同，控制温度的精度也不相同，对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。传统老旧的温度控制技术显然已经被高速发展的科技浪潮所淘汰。例如：表面温度接触器，其****的缺点是温度测量结果不准确，上下波动的范围较大，其工作原理大致为控制接触器的通断时间比例被控制，从而来达到加热功率被改变的最终目的，但是其通断的频率是非常低的，原因是仪表本身的误差和交流接触器的寿命。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。本系统要求有数据处理，显示功能等,被控对象为一阶惯性环节和一阶积分环节的组合，惯性时间常数为2s，开环增益k=10，温度控制范围为50～150℃。[1]   之前提到过的嵌入式微控制器又被简称为“单片机”。在今天的工业领域中常用的品牌有西门子、摩托罗拉等等。型号多见为AT89C51或者是STM32等等。本设计采用51单片机为基础。  51单片机兼容因特尔8031指令系统，而且高度集成、形状简便以及应用广泛。

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