炉温的控制

由于常规模拟仪表、可控硅的制造技术日趋完善，因此由它们组成的PID自动温控系统基本上已能稳定可靠地运行，控制精度一般可达士5 士10℃。但模拟控制系统难以满足日益严格的生产工艺的要求，也不能满足对生产过程集中控制与管理的迫切要求。随着计算机控制技术的飞速发展，在工业炉的温控技术方面，用智能仪表、计算机测控系统乃至集散控制系统取代老的模拟控制系统，用现代的控制方法取代经典的调节算法已成为必然的发展趋势。

目前，市场上品种繁多的智能温控仪表不仅具有常规仪表的一切功能，而且具有常规仪表所不具有的许多优异性能与功能，如温度数字显示、多段炉温程序设定、参数智能调节、上下限幅设定、多路报警等。而且，由于采用开关电源供电，输入、输出通道采用光耦合隔离传输信号，从而显著地提高了系统的抗干扰能力。

真空石墨炉、低压烧结炉等，如采用可编程的智能型程控仪表，则很容易实现多段升温一保温的烧结工艺。国内很多厂家在真空炉等设备上已经成功地使用了智能仪表。这些智能仪表也已经逐步国产化，可存贮多达数十条工艺曲线，为烧制多规格产品，实现柔性生产提供了很好的条件。

智能仪表所具有的上下限幅输出功能，极为适合以石墨材料作发热体的高温电炉的控温。因为石墨材质的批次差异较大，加工后的发热体难以符合设计规定的功率值，往往造成自动调温时输出功率超过设计值，这对可控硅、电炉变压器很不利。利用智能仪表的上下限幅功能，则可很容易地将电炉最大负荷限制在安全值之内。

多数智能控温仪表都采用了现代调节算法，如双自由度、自适应、自整定、模拟调节、专家系统等，既能实现炉温无超调又能快速稳定，这是模拟仪表无法达到的调节品质。在很多工程实例中，从升温到保温稳定段(1 500 oC左右)的加热过程中，炉温超调不超过-I-2℃ ，这突出说明采用新的现代控制算法后可获得高质量的调节效果。

单台工业炉的控温可选一台或几台智能控温仪，再配上温度记录仪、可控硅及触发单元，就可组成一个有较高性能价格比的控制系统。应注意的是不应盲目追求高档次的仪器，如设计钢丝炉、网带炉、还原炉的控温系统时没必要考虑升温的程控过程，可以选用仅具有基本配置的智能温控仪，而无须加配程控通讯等功能。但给真空烧结炉配备的温控仪，则应添加程控选件，目’前市场上可买到10段程控仪表，价格不高，可满足要求。设计时也不必追求高级、完美的系统配置，如单台炉子的温控系统没有必要设置CRT显示器。

多台及类型各异的工业炉的控制可考虑采用集散型计算机控制。现场控制级配备智能温控仪(具有通讯功能)，承担实时炉温等参数的采集、处理，完成温度的调节算法及执行控制输出，并随时检查现场设备工况和报警处理；计算机主要完成对现场运行参数的监视、数据记录及保存，还可利用数学模型计算各个工业炉的最佳运行条件，优化控制功能。

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