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标题: 有的问题，一思考就是十几年 [打印本页]
作者: wryp    时间: 2024-3-7 18:18
标题: 有的问题，一思考就是十几年
年轻时，帮别人设计一个水槽恒温装置，用了一个温度传感器控制一个接触器，效果很不好，主要是客户对温度控制要求很严，上下温度范围很小。加热时温度到了断电，温度就冲上去了，断电时，温度一路下降，温度太低，打开加热，温度已经降下去好多了。' R; E; B( y. i. l% X1 m% c
我学的是机械，电路会点皮毛，想破脑袋也没解决这问题，甚至通过牺牲接触器寿命，频繁开关，后来又用可控硅代替接触器，都没满足用户要求。后来花高价买了一套欧姆龙？好像，温控成品，勉强解决问题。( q8 h8 r4 J% T  ?' d
然后就是十几年后了，期间，这个问题时不时冒出来折磨一下我的脑细胞。直到偶尔看别人做一个恒温温箱，人家一个程序员说用的是PID算法，后来找资料看了一下大概，没仔细研究。知道了基本原理。最关键是知道了专业与非专业的区别。7 p) O" z: \9 B; H6 G! _( ~9 `" H
一个小问题，在非专业人士那里，就是一座大山。! \/ T: f1 E4 W
但是问题又来了，那年头，单板机刚有没多久，还没出现单片机，进口的控制器怎么做的那么小？
) l/ l- s- D5 C4 Y
作者: m2006410    时间: 2024-3-7 19:29
本帖最后由 m2006410 于 2024-3-7 19:52 编辑
* f% p+ a& w/ a2 N1 y5 \2 C
5 T. Y' d2 k& v. Y
作者: wryp    时间: 2024-3-7 19:45
m2006410 发表于 2024-3-7 19:29, `" i% }4 L: _; ~
:以前看到一个贴，很久以前的事了，大概是一个人，小学上过没多长时间，想了几十年，也没有想三角形的个 ...

$ D8 h7 R9 _+ |不怕你笑话，我在这件事上的感觉其实不是问题本身，而是专业与非专业的差别。那年头没互联网，消息闭塞，想学都没地方。图书馆是最好的地方，但检索困难。
) x5 j% b& h+ E9 W1 k; b
作者: lanfeng111    时间: 2024-3-7 19:52
水槽大不大，温度加热是否均匀，如果温度加热的不均匀你一个温控也不起作用啊，有时候不是你的问题，是外面的技术还没展到那个地步的问题，我觉得结构要做的是怎么去加热水槽，温控放哪里最合适，加热水槽的器件和温控是去找，找不到的合适的东西有时候很难做的。
作者: wryp    时间: 2024-3-7 20:02
lanfeng111 发表于 2024-3-7 19:52/ M8 e/ J( e0 I
水槽大不大，温度加热是否均匀，如果温度加热的不均匀你一个温控也不起作用啊，有时候不是你的问题，是外面 ...

0 |) R. ~: m8 B! Z% C4 V传感器只有一个。加热器好几个均匀分布，且有搅拌器。技术关键是控制。
$ r/ Q! K' m$ g. W8 h% |/ c8 K' Q$ [8 U
作者: 702736    时间: 2024-3-7 20:17
本帖最后由 702736 于 2024-3-7 20:19 编辑
9 Z, D, ~3 T# P% X: D$ O& w9 }4 `5 Q' g% Z' K5 m
没单板机单片机前，就有模拟的和气动的pid控制，控温是较基本的自动化控制，那时有无锡轻工学院食品机械会教气动自动化控制。可控硅的过零控制芯片80年代已有
作者: wryp    时间: 2024-3-7 20:20
702736 发表于 2024-3-7 20:171 Q0 I: d; J( n2 R7 p+ z" Z% X
没单板机单片机前，就有模拟的和气动的pid控制，控温是较基本的自动化控制，那时有无锡轻工学院食品机械会 ...
: `# ?) U. K" c
惭愧，还是食品机械行业。让我这个学机械的无颜已对9 X/ L  Y' Y6 r
作者: wryp    时间: 2024-3-7 20:22
702736 发表于 2024-3-7 20:17. d6 R/ H7 G/ \) b
没单板机单片机前，就有模拟的和气动的pid控制，控温是较基本的自动化控制，那时有无锡轻工学院食品机械会 ...

* `# @5 a4 B; N这也解释了当年进口模块很有可能是用的模拟技术$ F3 O  A- I+ b0 d. Y
作者: 702736    时间: 2024-3-7 20:30
wryp 发表于 2024-3-7 20:22) ^3 Z2 e% b2 _! w, P* t# _
这也解释了当年进口模块很有可能是用的模拟技术
2 G/ r( l2 _& y' i. K: _& c$ ?
8，90年代温控表刚有的时候，有好多是n50查表法那种的，不是标准的PID，温控的话模拟的PI一般就可了
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作者: wryp    时间: 2024-3-7 20:35
702736 发表于 2024-3-7 20:30
, U1 T: H8 J. z8，90年代温控表刚有的时候，有好多是n50查表法那种的，不是标准的PID，温控的话模拟的PI一般就可了
& u' Q& V* T" ]) A" l
我一直以为pid是该问题的终点，今天偶尔发出来，引出新的答案，谢谢谢谢！
  ^$ ?0 n* u& C
作者: 喂我袋盐    时间: 2024-3-7 21:57
702736 发表于 2024-3-7 20:30$ X' Q3 v% t' s
8，90年代温控表刚有的时候，有好多是n50查表法那种的，不是标准的PID，温控的话模拟的PI一般就可了

3 [  l8 ]0 Y3 v; {# W现在好像流行AI的温控表，大佬有否了解？
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作者: qeuun    时间: 2024-3-7 22:33
快休息了  简单说几句" R4 i5 n7 _7 }+ n
1，离散性大的系统，首先要做系统建模 温度传感器布置位置 加热器功率  系统的整体散热系数要知道。这个拿机械说就是物体惯量 折算启动一样，只不过是机械换成了加热。
! U; F0 c! d  q# i. l2， 元器件来说 现在有可调功继电器   这里我想说的是另一个控制思路，总功率是死的 怎么加热都不会太超过这个温度。
作者: 702736    时间: 2024-3-8 07:47
喂我袋盐 发表于 2024-3-7 21:579 d7 C: o8 q: P7 g6 I$ n/ [
现在好像流行AI的温控表，大佬有否了解？
$ k$ V% v+ j# J( B/ R
好像8，90年代好多单片机温控表都没有标准PID，所以只能叫AI控制，比较低级，控温差，比如我说的查表法等，后来逐步完善
0 N+ ^! x5 V9 m& E( u1 b: }
作者: DianGongN    时间: 2024-3-8 08:21
恒温控制是个大学问，到现在也没有完美解决。
* o  a- b4 ?  `/ G* ]1 w/ w市场上普通的实验恒温箱，温度也会过冲。9 ?( a: O) W. Z- |0 V4 J1 a( J
如果做到精密恒温，高端应用有市场。/ i* `1 z4 [& T2 |2 y, b
作者: 尹志春    时间: 2024-3-8 08:32
很简单 ，到目标温度，设定加油曲线，实际是脉冲。
7 b1 T8 {; A2 S8 T- Y' g
作者: 热青茶    时间: 2024-3-8 08:35
瑛姑想九宫格的解法想了几十年都想不出，黄蓉分分钟搞定。
作者: wryp    时间: 2024-3-8 08:42
尹志春 发表于 2024-3-8 08:32+ _* |, p' m1 m/ L9 c. w. G5 R( S
很简单 ，到目标温度，设定加油曲线，实际是脉冲。
) A0 I" O1 K3 V, ~9 P# G
温度都到了，还加什么油？已经撞车了，踩刹车就来不及了。快撞车之前，就要踩刹车。0 _5 s6 f0 V# j" E$ _: n$ t9 \' t6 U
作者: 人在曹营心在汉    时间: 2024-3-8 08:45
之前做药物分析仪器，最常用的就是恒温水浴箱（37℃±0.2），因为公司之前已经研发成功，所以根本不去管这其中的原理，但去外面面试的时候，技术面被问得最多的就是这个恒温水浴箱的原理以及设计，这时候我就尬住了，只能凭借自己的理解乱说一通。
作者: bravo090    时间: 2024-3-8 08:48
99%的创新、发明和解决方案都不是全新的，早已经存在，以某种形式在本行业或者其它行业成熟运用，工程师要做的事情就是找到它，然后为我所用。只有1%的的发明、创新和解决方案需要去研究”
作者: kayex    时间: 2024-3-8 09:14
本帖最后由 kayex 于 2024-3-8 09:50 编辑 # j8 i% X1 r8 ?+ A2 x. v7 d6 c& {
3 R0 g5 w, G  _  N2 }
以前我们这种真空高温炉子，用了好多种控制一起用* ]3 g7 b# M3 W: y
真空密封，外层双层水循环，控制水温，( t* I3 p8 q2 J6 E( h# m
内部电极加热，控制功率* @4 D: L. d: K& n  B
采用的是PID算法，热传感器有直接接触式的和隔离的好几个，分布在不同的位置
! k% L7 y8 w0 l, _/ d为了控制精准还有氩气充气调节，从上到下好几个点可以充气循环
4 ~; x+ i" K4 `最早的时候光这些真空度检测、温度传感器，红外传感器、流量传感器加起来都好几十万
& {7 u+ f( `/ |% l0 s( A4 H等我去找些这些传感器的照片出来5 G5 N  d' B" A( U( s

) b0 v7 T8 Y. m$ [, Z' U照片在//www.szfco.com/thread-1068767-1-1.html  W2 e5 ^/ f' l. q

$ b; U  Y& g9 D  D' G  i, Y; o这设备当年价格比较高，懂得人看了应该知道啥设备* u4 f- I2 e* U
作者: 702736    时间: 2024-3-8 09:15
说到温控，年前家里做酒酿，怎样把温度控制在合适的区间呢，本来想买个温控仪，到年了快递停了，最后是用电暖窠，水浴法，最小档加热功率是35W，用调节盖子的开闭大小至合适来调节散热的方式来达到的
作者: siralop    时间: 2024-3-8 10:59
wryp 发表于 2024-3-7 20:02
5 ]" n0 L0 o4 L; T) t- h传感器只有一个。加热器好几个均匀分布，且有搅拌器。技术关键是控制。
% m# A! Z% _% m9 [' k5 ^1 P
你这么说我以前也做过一个，但温度控制不理想，检测和升温的滞后性造成，当时想检测然后程控升温，不知道有什么更好的解决方案吗？
1 P" B: b) ]2 [5 @& A* J
作者: 受不了了    时间: 2024-3-8 11:48
加热这种大惯量的东西是比较难控制，这就像我们国家的人口问题一样，等你发现过冲时再采取措施已经晚了。也有点像我们小时候玩过的在地上摆绳子，滞后性严重
作者: 受不了了    时间: 2024-3-8 11:50
按理10几年前带PID的温控仪已经很普及了，要么是检测点不合理，或是加热功率和被加热物不匹配
作者: 喂我袋盐    时间: 2024-3-8 13:08
受不了了 发表于 2024-3-8 11:50
" m& H! G3 g' p- U按理10几年前带PID的温控仪已经很普及了，要么是检测点不合理，或是加热功率和被加热物不匹配

+ P# d5 @6 K2 v* f; h温度场不均匀，所以需要多个检测点。
7 ^+ T) S& B, G+ X; N8 I
+ r, |4 }( F/ _0 A理论上，监测点够多，检测调整频率够高，是可以达到一般要求。6 G2 Q% B) w# c

9 C7 d. m- `: y: q  M# I( |大惯性的温度量，一般的应用，差一点点问题并不大。# J( B! c; C# t" A; c0 V
作者: 喂我袋盐    时间: 2024-3-8 13:13
lz来点照片看看
7 F6 }2 x/ s/ Z3 H" H1 P, m
作者: wryp    时间: 2024-3-8 13:42
喂我袋盐 发表于 2024-3-8 13:13
% C, f+ C! [2 b# Z8 j% S0 ^lz来点照片看看
! U# j& l0 N9 a- ]& P/ s' m+ Y
90年的东西，那时候你几岁
2 ~5 A: B* J1 {: _4 V; _% `照片肯定没有，那时候照相机是稀罕物
8 t6 q0 g3 g- M* n% z
作者: wryp    时间: 2024-3-8 13:43
siralop 发表于 2024-3-8 10:599 W* y6 m; |. e& |" G: d
你这么说我以前也做过一个，但温度控制不理想，检测和升温的滞后性造成，当时想检测然后程控升温，不知道 ...

* G- o4 ~. k1 q/ |" t; m  O* B现在你找个自动控制专业的的大学生，轻松解决
作者: siralop    时间: 2024-3-8 14:02
wryp 发表于 2024-3-8 13:43
1 g/ A! `. r- w现在你找个自动控制专业的的大学生，轻松解决
; j1 P$ M' O" }$ H6 T3 O
不妨略说一二" n2 n& N. o5 k. ]# a
作者: wryp    时间: 2024-3-8 14:37
siralop 发表于 2024-3-8 14:02
- x4 Z/ Q( w* {$ f+ |# m5 s4 m不妨略说一二
) j( m+ Q( o* K" v7 K
前面说过了，可能你没看到。就是大名鼎鼎的PID控制技术。我还在本必威APP精装版下载见到过有人贴出来教材。
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作者: siralop    时间: 2024-3-8 14:44
wryp 发表于 2024-3-8 14:37
1 D; ^# Q( n) w0 Z5 z前面说过了，可能你没看到。就是大名鼎鼎的PID控制技术。我还在本必威APP精装版下载见到过有人贴出来教材。
# J( O4 F" y) N' v( V
看过了，比例微分积分控制技术，这么说是需要一个循环控制模型，然后运行两次测试存储参数，经程控，就可以实现自动控制的技术。不知道我这么说对不对？
. `0 S! o. V5 i. A1 M, T
作者: wryp    时间: 2024-3-8 16:31
siralop 发表于 2024-3-8 14:44+ }2 `! z9 Z; ~  }5 B% D
看过了，比例微分积分控制技术，这么说是需要一个循环控制模型，然后运行两次测试存储参数，经程控，就可 ...

: c+ w) ?+ }* \, k牛叉
7 l* Z1 O; ~0 {1 B
作者: siralop    时间: 2024-3-8 16:49
wryp 发表于 2024-3-8 16:31
$ G8 L. [6 g$ T/ F$ N" K牛叉
0 e+ I( u2 k2 l7 J* ~3 {
感谢指点
% i6 g8 c2 @& v5 o
作者: DianGongN    时间: 2024-3-8 17:02
PID，一般温控器都自带，很普遍。, @: I& N' x7 L. X6 i! D, U
然并卵。
作者: 黑白水蓝    时间: 2024-3-8 18:03
读书的时候去一家国企参观，他们的二氧化硅炉用的是纯机械控温。当然控温没有那么精准，但是也挺震撼的。毕竟是六几年的设备
作者: 深圳晨夕    时间: 2024-3-8 18:12
单点加温，单点测温，要做到精准是比较难的，
) X( d$ ]6 g) I或者你的水不是表态的，有机会实现。
6 C0 [) i5 v( |7 X* C另外控制上是要做算法的，不能等到温度到了再停止，
3 ^1 y  e5 t9 E( H5 [+ n0 F需要有一个提前量，$ a5 _- q+ K: t; u0 w. A
同时这提前量和水量也发热件的功率是相关的。
! y( K. C& P2 t" ~1 m9 w. m2 J% U/ T, z( R' t
对于现在的工控来讲，这已经太成熟了，
作者: 喂我袋盐    时间: 2024-3-8 23:11
黑白水蓝 发表于 2024-3-8 18:03
6 k3 K  G4 J1 u- H2 G读书的时候去一家国企参观，他们的二氧化硅炉用的是纯机械控温。当然控温没有那么精准，但是也挺震撼的。毕 ...
( b4 o! y/ \5 h  U
机械控温有显著优点，哈哈。
. r( V, Z5 G. a现在也有机械控温，例如热水壶。2 u4 E+ G7 W& C3 m+ g+ q1 h
. k" n8 `% o$ J9 t+ R! c4 v& e
作者: 长桥卧波    时间: 2024-3-9 09:11
这个可以这样理解，加热的时计算满功率升温的时间，到达温度后停加热再计算降温的时间。得出散热的功率。然后调整加热比例输出百分比输出恒定的保温功率，这样就能精确的控制温度了。
作者: yddbs    时间: 2024-3-9 14:50
单纯的断电通电不太容易实现高精度的恒温，一般用较热的水，和较冷的水控制比例混合温度比较稳定，就是耗能高
作者: 江东老歌    时间: 2024-3-12 08:23
        温度控制是经典的PID控制，简单。
作者: 江东老歌    时间: 2024-3-12 08:25
wryp 发表于 2024-3-8 08:42# L$ b% s: b6 |# u  n
温度都到了，还加什么油？已经撞车了，踩刹车就来不及了。快撞车之前，就要踩刹车。

) ^2 h8 {0 A9 ]; U) S5 H- T% o           此处D是好东西，有预测作用，提前发生，不会过冲。0 K9 f; p0 T" _$ F. {1 Q$ ~/ @2 s: ~, K
作者: 江东老歌    时间: 2024-3-12 08:27
siralop 发表于 2024-3-8 10:59
( M& e9 T6 J: ]( ^2 w& i0 D' f/ P你这么说我以前也做过一个，但温度控制不理想，检测和升温的滞后性造成，当时想检测然后程控升温，不知道 ...
& w  I4 g+ x4 j" u- Y! s  i
          PID中的D就是解决你提到的问题的。
3 [, _1 [7 i* p: N
作者: siralop    时间: 2024-3-12 08:29
江东老歌 发表于 2024-3-12 08:27( f' O! ~) y9 F/ p' v
PID中的D就是解决你提到的问题的。

3 B, q% u) b' z  a$ k感谢，楼主告诉我去找了相应内容，学习了一些，将来有应用大家一起探讨细节。; ?; \9 _1 J$ ?, m0 m, K% B# _4 R
作者: 江东老歌    时间: 2024-3-12 08:30
         PID       不完全微分     变速积分   
作者: 江东老歌    时间: 2024-3-12 08:37
          温度控制系统属于大惯性环节的典型应用，PID重的D分量作用显著。
作者: 骆马湖铁匠    时间: 2024-4-12 13:20
学习了，赞一个



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