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機械社區(qū)

標題: 有的問題,，一思考就是十幾年 [打印本頁]
作者: wryp    時間: 2024-3-7 18:18
標題: 有的問題,，一思考就是十幾年
年輕時,，幫別人設計一個水槽恒溫裝置,，用了一個溫度傳感器控制一個接觸器，效果很不好,，主要是客戶對溫度控制要求很嚴,，上下溫度范圍很小。加熱時溫度到了斷電,，溫度就沖上去了,，斷電時，溫度一路下降,，溫度太低,，打開加熱，溫度已經降下去好多了,。1 c9 g2 @% ]* E! {  y
我學的是機械,，電路會點皮毛，想破腦袋也沒解決這問題,，甚至通過犧牲接觸器壽命,，頻繁開關，后來又用可控硅代替接觸器,，都沒滿足用戶要求,。后來花高價買了一套歐姆龍？好像,，溫控成品,，勉強解決問題。
8 A, Q" l' l/ {8 [9 s然后就是十幾年后了,，期間,，這個問題時不時冒出來折磨一下我的腦細胞。直到偶爾看別人做一個恒溫溫箱,，人家一個程序員說用的是PID算法,，后來找資料看了一下大概，沒仔細研究,。知道了基本原理,。最關鍵是知道了專業(yè)與非專業(yè)的區(qū)別。8 B3 D9 [! B4 Z+ f9 @' K" x
一個小問題,，在非專業(yè)人士那里,，就是一座大山。: N5 h7 E! Z5 d$ L2 I
但是問題又來了,，那年頭，單板機剛有沒多久，還沒出現單片機,，進口的控制器怎么做的那么�,。�
: K6 [% ?  X  Z
作者: m2006410    時間: 2024-3-7 19:29
本帖最后由 m2006410 于 2024-3-7 19:52 編輯
7 h' j  Y6 R* ?9 n* d
# Y& \9 z) d* x. }
作者: wryp    時間: 2024-3-7 19:45
m2006410 發(fā)表于 2024-3-7 19:29
) \) L# |, r8 ^0 Q  \:以前看到一個貼,，很久以前的事了,，大概是一個人，小學上過沒多長時間,，想了幾十年,，也沒有想三角形的個 ...
/ A; w9 S8 o' b( ]! @1 {
不怕你笑話，我在這件事上的感覺其實不是問題本身,，而是專業(yè)與非專業(yè)的差別,。那年頭沒互聯網，消息閉塞,，想學都沒地方,。圖書館是最好的地方，但檢索困難,。
8 j; J6 r1 g9 W; d
作者: lanfeng111    時間: 2024-3-7 19:52
水槽大不大,，溫度加熱是否均勻，如果溫度加熱的不均勻你一個溫控也不起作用啊,，有時候不是你的問題,，是外面的技術還沒展到那個地步的問題，我覺得結構要做的是怎么去加熱水槽,，溫控放哪里最合適,，加熱水槽的器件和溫控是去找，找不到的合適的東西有時候很難做的,。
作者: wryp    時間: 2024-3-7 20:02
lanfeng111 發(fā)表于 2024-3-7 19:521 A/ S5 _; n. A1 n( b
水槽大不大,，溫度加熱是否均勻，如果溫度加熱的不均勻你一個溫控也不起作用啊,，有時候不是你的問題,，是外面 ...
/ f! d. H( h5 g; \  \+ u" C
傳感器只有一個。加熱器好幾個均勻分布,，且有攪拌器,。技術關鍵是控制。5 ^' o& c( i& D  @$ h
作者: 702736    時間: 2024-3-7 20:17
本帖最后由 702736 于 2024-3-7 20:19 編輯 8 X+ ?, n" z8 r8 f: B; ]8 R+ ?4 ~

, c' r+ v' G( c9 j, ?  M% R$ C) y沒單板機單片機前,，就有模擬的和氣動的pid控制,，控溫是較基本的自動化控制，那時有無錫輕工學院食品機械會教氣動自動化控制,�,？煽毓璧倪^零控制芯片80年代已有
作者: wryp    時間: 2024-3-7 20:20
702736 發(fā)表于 2024-3-7 20:17
2 O! Y1 _. f+ @) s0 e沒單板機單片機前,，就有模擬的和氣動的pid控制，控溫是較基本的自動化控制,，那時有無錫輕工學院食品機械會 ...
0 n" j; s  ?  \: H. G7 D) h
慚愧,，還是食品機械行業(yè)。讓我這個學機械的無顏已對
$ X9 M$ N  S% f
作者: wryp    時間: 2024-3-7 20:22
702736 發(fā)表于 2024-3-7 20:173 @. W4 v$ F3 m2 i+ T- k
沒單板機單片機前,，就有模擬的和氣動的pid控制,，控溫是較基本的自動化控制，那時有無錫輕工學院食品機械會 ...

+ [7 n3 Z) P/ n$ J) G這也解釋了當年進口模塊很有可能是用的模擬技術
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作者: 702736    時間: 2024-3-7 20:30
wryp 發(fā)表于 2024-3-7 20:22
8 Z9 a/ r+ I: G這也解釋了當年進口模塊很有可能是用的模擬技術

( r7 b1 L9 G1 s; K$ T- |# A8,，90年代溫控表剛有的時候,，有好多是n50查表法那種的，不是標準的PID,，溫控的話模擬的PI一般就可了1 @: u. [% p% T- `( b
作者: wryp    時間: 2024-3-7 20:35
702736 發(fā)表于 2024-3-7 20:30
% N0 D& m, I& P% V8,，90年代溫控表剛有的時候，有好多是n50查表法那種的,，不是標準的PID,，溫控的話模擬的PI一般就可了

0 c  k$ f) R: B2 s7 \* l我一直以為pid是該問題的終點，今天偶爾發(fā)出來,，引出新的答案,，謝謝謝謝！
! }8 i4 l+ t( z0 P, k: E
作者: 喂我袋鹽    時間: 2024-3-7 21:57
702736 發(fā)表于 2024-3-7 20:30
6 @1 D. A& A( I  u. v8,，90年代溫控表剛有的時候,，有好多是n50查表法那種的，不是標準的PID,，溫控的話模擬的PI一般就可了

; c2 O9 g( J3 x* D現在好像流行AI的溫控表,，大佬有否了解？
8 q) W/ v, y6 P( d2 a9 X
作者: qeuun    時間: 2024-3-7 22:33
快休息了  簡單說幾句
) Q. E3 H" \, ], K' p" S$ O1,，離散性大的系統(tǒng),，首先要做系統(tǒng)建模 溫度傳感器布置位置 加熱器功率  系統(tǒng)的整體散熱系數要知道。這個拿機械說就是物體慣量 折算啟動一樣,，只不過是機械換成了加熱,。
' K$ e0 b  |: I3 l% g6 m2， 元器件來說 現在有可調功繼電器   這里我想說的是另一個控制思路,，總功率是死的 怎么加熱都不會太超過這個溫度,。
作者: 702736    時間: 2024-3-8 07:47
喂我袋鹽 發(fā)表于 2024-3-7 21:57$ w9 {1 b* n% A# ~+ P: c* [) a; ]
現在好像流行AI的溫控表，大佬有否了解,？
( F+ h9 _8 w2 e! |
好像8,，90年代好多單片機溫控表都沒有標準PID，所以只能叫AI控制,，比較低級,，控溫差,，比如我說的查表法等，后來逐步完善1 c% i' G8 Q2 ~9 l" W# i% \4 I, ~
作者: DianGongN    時間: 2024-3-8 08:21
恒溫控制是個大學問,，到現在也沒有完美解決,。8 Q( D3 f+ j& A4 A& }8 P9 v, f- U+ l
市場上普通的實驗恒溫箱，溫度也會過沖,。5 p4 P1 Y8 l9 V
如果做到精密恒溫，高端應用有市場,。8 N. O% k5 M/ X5 ^
作者: 尹志春    時間: 2024-3-8 08:32
很簡單 ,，到目標溫度，設定加油曲線,，實際是脈沖,。; I! G# h% x5 \0 b
作者: 熱青茶    時間: 2024-3-8 08:35
瑛姑想九宮格的解法想了幾十年都想不出，黃蓉分分鐘搞定,。
作者: wryp    時間: 2024-3-8 08:42
尹志春 發(fā)表于 2024-3-8 08:329 b# c1 K/ `# M, d+ p/ @
很簡單 ,，到目標溫度，設定加油曲線,，實際是脈沖,。
; T7 W. u) `" g. e+ C. m
溫度都到了，還加什么油,？已經撞車了,，踩剎車就來不及了�,？熳曹囍�,，就要踩剎車。. S8 ]6 `* h6 W5 |
作者: 人在曹營心在漢    時間: 2024-3-8 08:45
之前做藥物分析儀器,，最常用的就是恒溫水浴箱（37℃±0.2）,，因為公司之前已經研發(fā)成功，所以根本不去管這其中的原理,，但去外面面試的時候,，技術面被問得最多的就是這個恒溫水浴箱的原理以及設計，這時候我就尬住了,，只能憑借自己的理解亂說一通,。
作者: bravo090    時間: 2024-3-8 08:48
99%的創(chuàng)新、發(fā)明和解決方案都不是全新的,，早已經存在,，以某種形式在本行業(yè)或者其它行業(yè)成熟運用，工程師要做的事情就是找到它,，然后為我所用,。只有1%的的發(fā)明,、創(chuàng)新和解決方案需要去研究”
作者: kayex    時間: 2024-3-8 09:14
本帖最后由 kayex 于 2024-3-8 09:50 編輯
# c* r# j$ c  W7 `3 U' K6 v, U0 D+ f  \: u
以前我們這種真空高溫爐子，用了好多種控制一起用* N9 n! ?8 V2 e8 r4 _. f( O9 h
真空密封,，外層雙層水循環(huán),，控制水溫，4 ~  f3 v. p- ?
內部電極加熱,，控制功率* r1 y& ~9 r) n5 }' D
采用的是PID算法,，熱傳感器有直接接觸式的和隔離的好幾個，分布在不同的位置% }  |% l+ `6 o3 ^" W6 f' g! n! k
為了控制精準還有氬氣充氣調節(jié),，從上到下好幾個點可以充氣循環(huán)
# B4 N9 c  V2 k+ e: w' d最早的時候光這些真空度檢測,、溫度傳感器，紅外傳感器,、流量傳感器加起來都好幾十萬
4 S1 C2 X/ s4 P( B$ L; Z7 L等我去找些這些傳感器的照片出來
( l" X3 u, |4 r1 m
9 O! f; ]& _; X5 u; P  |照片在http://97307.cn/thread-1068767-1-1.html
# M6 R% R7 N/ N. h
3 K" ?9 k# j3 v: J2 R這設備當年價格比較高,，懂得人看了應該知道啥設備* ~2 Z- V0 ?/ s: ?& G
作者: 702736    時間: 2024-3-8 09:15
說到溫控，年前家里做酒釀,，怎樣把溫度控制在合適的區(qū)間呢,，本來想買個溫控儀，到年了快遞停了,，最后是用電暖窠,，水浴法，最小檔加熱功率是35W,，用調節(jié)蓋子的開閉大小至合適來調節(jié)散熱的方式來達到的
作者: siralop    時間: 2024-3-8 10:59
wryp 發(fā)表于 2024-3-7 20:02
1 s* x. e2 M/ o6 z4 u傳感器只有一個,。加熱器好幾個均勻分布，且有攪拌器,。技術關鍵是控制,。

# q! B4 m9 C4 U9 ]; [. y你這么說我以前也做過一個，但溫度控制不理想,，檢測和升溫的滯后性造成,，當時想檢測然后程控升溫，不知道有什么更好的解決方案嗎,？. L( p& A( l: c* I
作者: 受不了了    時間: 2024-3-8 11:48
加熱這種大慣量的東西是比較難控制,，這就像我們國家的人口問題一樣，等你發(fā)現過沖時再采取措施已經晚了,。也有點像我們小時候玩過的在地上擺繩子,，滯后性嚴重
作者: 受不了了    時間: 2024-3-8 11:50
按理10幾年前帶PID的溫控儀已經很普及了，要么是檢測點不合理,，或是加熱功率和被加熱物不匹配
作者: 喂我袋鹽    時間: 2024-3-8 13:08
受不了了 發(fā)表于 2024-3-8 11:50
5 M- w+ L& _: Q- \按理10幾年前帶PID的溫控儀已經很普及了,，要么是檢測點不合理，或是加熱功率和被加熱物不匹配
; l4 S. j  b5 q; Q7 c3 `1 ?5 F" D
溫度場不均勻,，所以需要多個檢測點,。
# n% n+ |( H  d* P! N1 [
3 s, ~. s) ~0 K! P- ]- D2 F理論上,，監(jiān)測點夠多，檢測調整頻率夠高,，是可以達到一般要求,。. r" z1 G1 ?9 U9 I( j
( C2 m8 Q2 ~/ [, f6 t2 z, G
大慣性的溫度量，一般的應用,，差一點點問題并不大,。% z1 \7 [# ?( T- B7 C
作者: 喂我袋鹽    時間: 2024-3-8 13:13
lz來點照片看看
/ Q, [0 r2 ~: u4 M
作者: wryp    時間: 2024-3-8 13:42
喂我袋鹽 發(fā)表于 2024-3-8 13:13$ i4 e7 T# G" K9 B# S  ^% W" }- q2 q
lz來點照片看看
, R' ~3 H: N( T. B$ l" A+ X9 Y
90年的東西，那時候你幾歲: H4 b) i8 N; P3 b' [/ L* Q! L
照片肯定沒有,，那時候照相機是稀罕物0 y8 H$ A. V; c4 M9 {
作者: wryp    時間: 2024-3-8 13:43
siralop 發(fā)表于 2024-3-8 10:59- w) A5 d$ p. ]5 v$ Q
你這么說我以前也做過一個,，但溫度控制不理想，檢測和升溫的滯后性造成,，當時想檢測然后程控升溫，不知道 ...
: K7 G2 y4 F1 F) w6 m2 I0 l
現在你找個自動控制專業(yè)的的大學生,，輕松解決
作者: siralop    時間: 2024-3-8 14:02
wryp 發(fā)表于 2024-3-8 13:43
& o* D# k' F$ K, h- W2 a8 z現在你找個自動控制專業(yè)的的大學生,，輕松解決

. r" @& h5 G/ _( D8 x不妨略說一二2 u% f6 I5 t4 J* n- k
作者: wryp    時間: 2024-3-8 14:37
siralop 發(fā)表于 2024-3-8 14:024 K$ s6 I4 p% }0 k" V! C% _
不妨略說一二

4 @/ D; m: o3 I4 G- R5 J前面說過了，可能你沒看到,。就是大名鼎鼎的PID控制技術,。我還在本論壇見到過有人貼出來教材。
: {( a8 c7 y6 H* l
作者: siralop    時間: 2024-3-8 14:44
wryp 發(fā)表于 2024-3-8 14:37. W6 I! y& c* Y% J
前面說過了,，可能你沒看到,。就是大名鼎鼎的PID控制技術。我還在本論壇見到過有人貼出來教材,。
+ u  ^0 P) A. g+ W' V2 o
看過了,，比例微分積分控制技術，這么說是需要一個循環(huán)控制模型,，然后運行兩次測試存儲參數,，經程控，就可以實現自動控制的技術,。不知道我這么說對不對,？/ `3 i! ]$ B+ {) c5 e
作者: wryp    時間: 2024-3-8 16:31
siralop 發(fā)表于 2024-3-8 14:44
8 T8 g: _3 a! ~' I看過了，比例微分積分控制技術,，這么說是需要一個循環(huán)控制模型,，然后運行兩次測試存儲參數，經程控,，就可 ...

( T) b5 z- r, q4 k9 Y* Z$ e. I牛叉' i1 s  Y: X/ A
作者: siralop    時間: 2024-3-8 16:49
wryp 發(fā)表于 2024-3-8 16:31
" L/ ^. J' z/ `2 P* S; K: a牛叉
' Y5 G2 d1 O- a2 t
感謝指點2 c- P4 C( n" {  V6 L. V3 g
作者: DianGongN    時間: 2024-3-8 17:02
PID,，一般溫控器都自帶，很普遍,。7 e! |, r7 T" C6 y
然并卵,。
作者: 黑白水藍    時間: 2024-3-8 18:03
讀書的時候去一家國企參觀,，他們的二氧化硅爐用的是純機械控溫。當然控溫沒有那么精準,，但是也挺震撼的,。畢竟是六幾年的設備
作者: 深圳晨夕    時間: 2024-3-8 18:12
單點加溫，單點測溫,，要做到精準是比較難的,，! l% L! A  u; l+ S
或者你的水不是表態(tài)的，有機會實現,。: W5 R% @3 u) e# }
另外控制上是要做算法的,，不能等到溫度到了再停止，: n& S" L" C5 T) S& F
需要有一個提前量,，
  ~5 C* g' ^" ]( Q; T5 s( ^同時這提前量和水量也發(fā)熱件的功率是相關的,。( ]4 b8 W* g/ n' w

+ W" {9 }# [! q( j) d5 {' l; F對于現在的工控來講，這已經太成熟了,，
作者: 喂我袋鹽    時間: 2024-3-8 23:11
黑白水藍 發(fā)表于 2024-3-8 18:030 m6 |9 \: s/ J) Q1 Z
讀書的時候去一家國企參觀,，他們的二氧化硅爐用的是純機械控溫。當然控溫沒有那么精準,，但是也挺震撼的,。畢 ...

* ]5 M2 O+ p7 A; K# m) n, k) Q機械控溫有顯著優(yōu)點，哈哈,。/ f5 r9 x% ?7 C  l, T; W
現在也有機械控溫,，例如熱水壺。
  x4 K% J) z  F  T
0 E& }  M  y# U
作者: 長橋臥波    時間: 2024-3-9 09:11
這個可以這樣理解,，加熱的時計算滿功率升溫的時間,，到達溫度后停加熱再計算降溫的時間,。得出散熱的功率。然后調整加熱比例輸出百分比輸出恒定的保溫功率，這樣就能精確的控制溫度了,。
作者: yddbs    時間: 2024-3-9 14:50
單純的斷電通電不太容易實現高精度的恒溫,，一般用較熱的水,，和較冷的水控制比例混合溫度比較穩(wěn)定,，就是耗能高
作者: 江東老歌    時間: 2024-3-12 08:23
        溫度控制是經典的PID控制，簡單,。
作者: 江東老歌    時間: 2024-3-12 08:25
wryp 發(fā)表于 2024-3-8 08:42
" O" S6 |/ `' P溫度都到了,，還加什么油？已經撞車了,，踩剎車就來不及了,。快撞車之前，就要踩剎車,。

, p) C! C' D5 T           此處D是好東西,，有預測作用，提前發(fā)生,，不會過沖,。/ Y# }# m. _/ M) a5 u4 x
作者: 江東老歌    時間: 2024-3-12 08:27
siralop 發(fā)表于 2024-3-8 10:59! d# E7 P+ @  p* G8 t
你這么說我以前也做過一個，但溫度控制不理想,，檢測和升溫的滯后性造成,，當時想檢測然后程控升溫，不知道 ...
9 _) m7 w  y+ q: w; o: T
          PID中的D就是解決你提到的問題的,。$ Q( {) b" n8 {' v/ R) v
作者: siralop    時間: 2024-3-12 08:29
江東老歌 發(fā)表于 2024-3-12 08:279 ~3 b8 A+ c& I9 o/ ^
PID中的D就是解決你提到的問題的,。

$ W* t# L2 c2 |; T  C+ T感謝，樓主告訴我去找了相應內容,，學習了一些,，將來有應用大家一起探討細節(jié)。: p# |5 C8 i- X8 m7 V
作者: 江東老歌    時間: 2024-3-12 08:30
         PID       不完全微分     變速積分   
作者: 江東老歌    時間: 2024-3-12 08:37
          溫度控制系統(tǒng)屬于大慣性環(huán)節(jié)的典型應用,，PID重的D分量作用顯著,。
作者: 駱馬湖鐵匠    時間: 2024-4-12 13:20
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