介绍：

• 1、温控系统的控制原理
• 2、釜夹套和釜内胆温度串级控制系统的构建与调校设备介绍？
• 3、串级控制系统与单回路系统有什么区别
• 4、为什么变风量空调系统中空调区域温度控制通常采取串级控制策略？
• 5、什么是串级控制
• 6、串级控制系统的控制过程

温控系统的控制原理

温度控制原理

1、温度控制模式有机械式的和电子式的

机械式的采用两层热膨胀系数不同金属压在一起，温度改变时，他的弯曲度会发生改变，当弯曲到某个程度时，接通（或断开）回路，使得制冷（或加热）设备工作。

电子式的通过热电偶、铂电阻等温度传感装置，把温度信号变换成电信号，通过单片机、PLC等电路控制继电器使得加热（或制冷）设备工作（或停止）。还有水银温度计型的,温度到就会有触点和水银接通

2、以温控器制造原理来分，温控器分为：

a、液涨式温控器：

是当被控制对象的温度发生变化时使温控器感温部内的物质（一般是液体）产生相应的热胀冷缩的物理现象（体积变化），与感温部连通一起的膜盒产生膨胀或收缩。以杠杆原理，带动开关通断动作，达到恒温目的液胀式温控器具有控温准确，稳定可靠，开停温差小，控制温控调节范围大，过载电流大等性能特点。液涨式温控器主要用于家电行业，电热设备，制冷行业等温度控制场合用。

b、突跳式温控器：

各种突跳式温控器的型号统称KSD，常见的如KSD301,KSD302等，该温控器是双金属片温控器的新型产品，主要作为各种电热产品具过热保护时，通常与热熔断器串接使用，突跳式温控器作为一级保护。热熔断器则在突跳式温控器失娄或失效导致电热元件超温时，作为二级保护自，有效地防止烧坏电热元件以及由此而引起的火灾事故。

压力式温控器，改温控器通过密闭的内充感温工质的温包和毛细管，把被控温度的变化转变为空间压力或容积的变化，达到温度设定值时，通过弹性元件和快速瞬动机构，自动关闭触头，以达到自动控制温度的目的。它由感温部、温度设定主体部、执行开闭的微动开关或自动风门等三部分组成。压力式温控器适用于制冷器具（如电冰箱冰柜等）和制热器等场合。

电子式温控器，电子式温度控制器（电阻式）是采用电阻感温的方法来测量的，一般采用白金丝、铜丝、钨丝以及热敏电阻等作为测温电阻，这些电阻各有其优确点。一般家用空调大都使用热敏电阻式。

温度控制系统的组成

温度控制系统由测量装置、被控对象、调节器和执行机构等部分构成。

测量装置是温度控制系统的重要部件，包括温度传感器和相应的辅助部分，如放大、变换电路等。测量装置的精度直接影响温度控制系统的精度，因此在高精度温度控制系统中必须采用高精度的温度测量装置。温度控制系统的执行机构大多采用可控热交换器。

被控对象是一个装置或一个过程，它的温度是被控制量。测量装置对被控温度进行测量，并将测量值与给定值比较，若存在偏差便由调节器对偏差信号进行处理，再输送给执行机构来增加或减少供给被控对象的热量，使被控温度调节到整定值。

根据调节器送来的校正后的偏差信号，调节流入热交换器的热载体（液体或气体）的流量，来改变供给（或吸收）被控对象的热量，以达到调节温度的目的。在一些简单的温度控制系统中，也常采用电加热器作为执行机构，对被控对象直接加热。通过调节电压（或电流）的大小可改变供出的热量。

不同的应用部门对温度控制系统品质有不同的要求，并选用不同类型的调节器。如果精度要求不高，可采用两位调节器,一般情况下多采用PID调节器。高精度温度控制系统则常采用串级控制。串级控制系统由主回路和副回路两个回路构成，具有控制精度高、抗干扰能力强、响应快、动态偏差小等优点，常用于干扰强,且温度要求精确的生产过程,如化工生产中反应器的温度控制。

严格说，多数温度控制系统中被控对象在进行热交换时的温度变化过程，既是一个时间过程，也是沿空间的一个传播过程，需要用偏微分方程来描述各点温度变化的规律。因此温度控制系统本质上是一个分布参数系统。分布参数系统的分析和设计理论还很不成熟，而且往往过于复杂而难于在工程实际问题中应用。解决的途径有二：一是把温度控制系统作为时滞系统来考虑。时滞较大时采用时滞补偿调节，以保证系统的稳定性。具有时滞是多数温度控制系统的特点之一。另一途径是采用分散控制方式，把分布参数的被控过程在空间上分段化，每一段过程可作为集中参数系统来控制，构成空间上分布的多站控制系统。采用分散控制常可获得较好的控制精度。

釜夹套和釜内胆温度串级控制系统的构建与调校设备介绍？

首先就两者的加热原理，从某种角度上来说是一样的，就是在夹套和盘管内通入冷热介质使反应釜进行升温或降温，区别在于使用盘管的反应釜直径不能太大，这样就限制了不能使用搅拌，但是盘管和物料接触更加充分，建议小反应釜可以考虑盘管的，大一些的可以考虑夹套的。可以说是从体积来选择。其次搪玻璃反应釜在分别使用夹套加热、盘管加热应该和工厂的热量需求有关系，有些物料使用夹套加热完全可以达到要求，但是有些就必须在釜内使用盘管加热，当然这也和物料的导热性也有一定的关系；至于盘管加热的形式，在满足换热面积的情况下，取决于盘管装置环境、空间。基本上就是从热量需求上来选择。最后相比于两者的成本而言，搪玻璃反应釜使用盘管加热成本要相对于夹套成本低，而且相对安全性较高。

串级控制系统与单回路系统有什么区别

常见的仪表控制回路设计有哪些？并简述说明其特点。 总结： 1、简单控制系统 又称单回路反馈控制系统，是由一个被控对象、一测量变送器、一调节器和一调节阀所组成的单回路闭合控制系统。特点：结构简单、投资少、易于调整和投运。适用于被控对象纯滞后小、时间常数小、负荷和干扰变化比较平缓或者对被控变量要求不高的场合。 2、串级控制系统 包括主对象、主控制器、副回路等效环节和主变量测量变送器。特点是对进入副回路的扰动具有较迅速、较强的克服能力；可以改善对象特性、提高工作频率；可消除调节阀等非线性的影响；具有一定的自适应能力。适用于时间常数及纯滞后较大的被控对象，如加热炉的温度控制等。 3、比值控制系统 工业生产上为保持两种或两种以上物料比值为一定的控制叫比值控制。常见的比值控制系统有单闭环比值、双闭环比值和串级比值三种。单闭环比值控制系统特点：物料流量的比值较为精确，但当主流量出现大的扰动或负荷频繁波动时，副流量在调节过程中相对于控制器的给定值会出现比较大的偏差，不适用于需严格要求动态比值的化学反应。 双闭环比值控制系统特点：能克服单闭环的缺点，提降负荷比较方便。串级比值控制系统特点：比值可变化，精度高，应用范围广。 4、选择性控制系统：常见为高低值或数值比较选择，然后进行相应的控制 5、分程控制系统 特点：一个控制器输出同时可控制几个工作范围不同的调节阀。 6、前馈控制系统特点：按被控变量的偏差进行控制。 7、三冲量控制系统常见的有锅炉汽包液位控制。

为什么变风量空调系统中空调区域温度控制通常采取串级控制策略？

这个空调系统，这个温度控制，采用串联控制的话，它的好处就是不容易出现短路，导致问题

什么是串级控制

串级控制就是通过两只调节器串联形成串级控制的系统，进行串联控制调节。

串级控制系统是两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。该系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。

串级控制系统的主要特点为：

(1)在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统；

(2)系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量；

(3)由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响；

(4)系统对负荷改变时有一定的自适应能力。

扩展资料：

串级控制系统的工业应用：

1. 用于克服被控过程较大的容量滞后

在过程控制系统中，被控过程的容量滞后较大，特别是一些被控量是温度等参数时，控制要求较高，如果采用单回路控制系统往往不能满足生产工艺的要求。

利用串级控制系统存在二次回路而改善过程动态特性，提高系统工作频率，合理构造二次回路，减小容量滞后对过程的影响，加快响应速度。在构造二次回路时，应该选择一个滞后较小的副回路，保证快速动作的副回路。

2. 用于克服被控过程的纯滞后

被控过程中存在纯滞后会严重影响控制系统的动态特性，使控制系统不能满足生产工艺的要求。使用串级控制系统，在距离调节阀较近。

纯滞后较小的位置构成副回路，把主要扰动包含在副回路中，提高副回路对系统的控制能力，可以减小纯滞后对主被控量的影响。改善控制系统的控制质量。

3. 用于抑制变化剧烈幅度较大的扰动

串级控制系统的副回路对于回路内的扰动具有很强的抑制能力。只要在设计时把变化剧烈幅度大的扰动包含在副回路中，即可以大大削弱其对主被控量的影响。

4. 用于克服被控过程的非线性

在过程控制中，一般的被控过程都存在着一定的非线性。这会导致当负载变化时整个系统的特性发生变化，影响控制系统的动态特性。

单回路系统往往不能满足生产工艺的要求，由于串级控制系统的副回路是随动控制系统，具有一定的自适应性，在一定程度上可以补偿非线性对系统动态特性的影响。

参考资料来源：百度百科-串级控制系统

串级控制系统的控制过程

串级控制系统-----两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。

例：加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统

1. 基本概念即组成结构

串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器，前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定，后一个调节器的输出送往调节阀。

前一个调节器称为主调节器，它所检测和控制的变量称主变量（主被控参数），即工艺控制指标；后一个调节器称为副调节器，它所检测和控制的变量称副变量（副被控参数），是为了稳定主变量而引入的辅助变量。

整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。

一次扰动：作用在主被控过程上的，而不包括在副回路范围内的扰动。二次扰动：作用在副被控过程上的，即包括在副回路范围内的扰动。

2. 串级控制系统的工作过程

当扰动发生时，破坏了稳定状态，调节器进行工作。根据扰动施加点的位置不同，分种情况进行分析：

* 1）扰动作用于副回路

* 2）扰动作用于主过程

* 3）扰动同时作用于副回路和主过程

分析可以看到：在串级控制系统中，由于引入了一个副回路，不仅能及早克服进入副回路的扰动，而且又能改善过程特性。副调节器具有“粗调”的作用，主调节器具有“细调”的作用，从而使其控制品质得到进一步提高。