整定溫度控制器涉及設置比例、積分和微分值，以得到對特定過 程的可能的jia控制。如果控制器不包含自動整定算法，或者自 動整定算法未提供適合特定應用的足夠控制，則必須用試誤法對 裝置進行整定。

下面是溫度控制器的標準整定步驟。也可以采用其他整定步驟， 但都使用類似的試誤法。請注意，如果控制器使用機械式繼電器 （而非固態繼電器），開始時應使用較長的循環時間（20秒）。

可能需要用到以下定義 :

1. 循環時間 – 也稱為工作周期，是控制器完成一個通斷循環所 用的總時間長度。示例： 對于20秒的循環時間，10秒接通時 間和10秒切斷時間代表50%的功率輸出。在比例帶內時，控 制器將循環接通和切斷。

2. 比例帶 – 以滿量程的%或度表示的溫度范圍，控制器的比例 作用發生在此范圍內。比例帶越寬，在其內發生比例作用的 圍繞設定值的區域越大。有時也用增益表示，增益是比例帶 的倒數。

3. 積分，又稱為復位，是根據設定值調節比例帶寬以補償偏離 設定值的偏移量（固定偏差）的一個函數，也就是說，它在 系統穩定后將控制的溫度調節到設定值。

4. 微分，又稱為速率，感應系統溫度上升或下降的速率，并自 動調節比例帶，從而將下沖或過沖降到小。

PID（三模式）控制器如果正確整定和使用的話，能具有優異的 控制穩定性。通過認真遵守這些指示，操作人員便可實現kuai的 響應時間和小的過沖。整定這種三模式控制器的信息可能不同 于其它控制器整定步驟。對于主輸出，通常用自整定功能就可省 去使用此手動整定步驟的需要，但是，需要時可對自整定值進 行調整。

在控制器安裝和接線后：

1. 向控制器加電。

2. 如果可能，禁用控制器輸出。

3. 對于時間比例主輸出，設置循環時間。輸入以下值：

CYCLE TIME 1

5秒（只有在輸出為時間比例輸出時才顯示。對于響應時間極快 的系統，可能需要較短的循環時間。）

然后選擇以下參數 :

PR BAND 1 ______ 5% (PB)
RESET 1 ________ 0 R/M （切斷復位函數）
RESET 2 ________ 0 R/M
RATE 1 _________ 0 MIN （切斷復位函數）
RATE 2 _________ 0 MIN

注

在具有雙三模式輸出的裝置上，主整定參數和輔整定參數獨立 設置，且必須分別整定。本節使用的步驟是針對主“加熱”輸 出的。對于主“冷卻”輸出或輔“冷卻”輸出，可以使用類似 的步驟。

A.整定加熱控制的輸出

1. 啟用輸出并啟動過程。

2. 過程應在設定值處運行，將用所需熱量輸入讓溫度穩定。

3. 在速率和復位斷開的情況下，溫度將穩定，并在設定值和實際 溫度之間存在穩態偏差，或固定偏差。通過觀察顯示屏上的測 量值，密切注意此溫度是否存在規則的循環或振蕩。（振蕩可 長達30分鐘。）

   
   圖1：溫度振蕩

4. 如果溫度沒有規則的振蕩，將PB除以2（見圖1）。讓過程 穩定下來，然后再檢查是否有溫度振蕩。如果仍無振蕩， 再將PB除以2。重復此操作，直到得到循環或振蕩。轉至 第5步。
   如果馬上觀察到振蕩，將PB乘以2。觀察得到的溫度幾分 鐘。如果振蕩持續，以系數2不斷乘PB，直到振蕩停止。

5. 此時，PB非常接近其臨界設置。小心地增大或減小PB設 置，直到溫度記錄中剛剛出現循環或振蕩為止。
   如果甚至在1%的小PB設置時過程溫度仍不發生振蕩， 請跳過下面的第6步到第11步，轉至第B條。

6. 在已經達到的“臨界”BP設置下，讀取設定值與實際溫度 之間的穩態偏差，或固定偏差。（由于溫度有一點循環， 請使用平均溫度。）

7. 測量相鄰波峰或波谷之間的振蕩時間，以分為單位 （見圖2）。使用圖表記錄儀容易進行這種測量，但可每 隔一分鐘讀取一次測量值，以掌握時間。

8. 此時，增大PB設置，直到溫度偏差（或固定偏差）增大 65%。 
    
   用在“臨界”BP設置下得到的初始溫度偏差乘以1.65或者 使用方便的線列圖I（見圖4）就可計算出所需的終溫度偏 差。用試誤法嘗試幾次PB控制的設置，直到得到所需的終 溫度偏差。 
    
   

9. 此時您已經完成了得到控制器jia性能所需的所有測量。 只需再做兩項調整 – 速率和復位。

10. 使用第7步中測得的振蕩時間，按以下方法計算復位值， 以每分鐘重復次數為單位。
     
    將此值輸入給RESET 1。

11. 再使用第7步中測得的振蕩時間，按以下方法計算速率的 值，以分為單位。 
     
    將此值輸入給RATE 1。

12. 如果出現過沖，可通過減少復位時間來消除。當對復位值 進行了更改時，也應對速率調整進行相應的更改，使速率值 等于：
     
    即：如果復位 = 2 R/M，則速率= 0.08分鐘

13. 若想在對系統擾動的“響應時間”和“設置時間”之間得到 正確的平衡，可能需要進行多次設定值更改和隨之發生的復 位和速率控制時間調整。快速響應常常伴隨著較大的過沖， 過程“穩定下來”所需的時間也較短。相反，如果響應較 慢，過程趨向于慢慢滑行到終值，過沖很小或者沒有過 沖。應由系統的要求決定采取哪種動作。

14. 當得到滿意的整定時，應增大循環時間以節省接觸器的壽命 （適用于只有時間比例輸出的裝置(TPRI)）。在不造成測量 值因負載循環而振蕩的情況下，應盡量增大循環時間。

15. 轉至第C節。

B. 未觀察到振蕩時的整定步驟

1. 在小PB設置下，測量設定值與實際溫度之間的穩態偏 差，或固定偏差。

2. 增大PB設置，直到溫度偏差（固定偏差）增大65%。線列 圖I（見圖4）提供了計算所需終溫度偏差的簡便方法。

3. 將RESET 1設置為一個較高的值(10 R/M)。將RATE 1設 置為一個對應的值（0.02分）。此時，因復位作用，測 量值應穩定在設定溫度。

4. 由于我們無法確定臨界振蕩時間，必須用試誤法確定復 位和速率調整的jia設置。在溫度穩定在設定值后，將 設定溫度的設置增加10度。觀察實際溫度上升過程中伴 隨的過沖。然后將設定溫度的設置返回其初始值，再觀 察實際溫度上升過程中伴隨的過沖。 過沖過大表明復位和/或速率值設置得太高。過阻尼響應 （無過沖）表明復位和/或速率值設置得太低。請參看圖 7。需要改善性能時，一次改變一個整定參數，并觀察設 定值改變時該參數對性能的影響。讓參數遞增變化，直 到性能得到優化。

5. 當得到滿意的整定時，應增大循環時間以節省接觸器的壽 命（適用于只有時間比例輸出的裝置(TPRI)）。在不造成 測量值因負載循環而振蕩的情況下，盡量增大循環時間。
   
   圖7：設置復位和/或速率

C. 整定冷卻控制的主輸出

使用與加熱相同的步驟。過程應在一個設定值處運行，要求 在溫度穩定前進行冷卻控制。

D. PID控制器的簡化整定步驟

下面的步驟是分析過程對步進輸入的響應曲線的圖形方法。 使用長圖記錄儀讀取過程變量（PV）會更加簡單。

1. 從冷啟動（PV在室溫下）開始，在控制器不在環路中的 情況下（即開環時）以大功率給過程供電。記錄此開 始時間。

2. 經過一些延遲后（讓熱量到達傳感器），PV將開始上 升。再經過一段延遲后，PV將達到大變化速率 （斜率）。記錄出現該大斜率時的時間以及此時的 PV。記錄大斜率，以度/分為單位。關閉系統電源。

3. 從大斜率點開始向后到環境溫度軸畫一條線，得到總 系統延時Td（見圖8）。也可以用下面的公式得到延時： Td = 達到大斜率時的時間-（大斜率處的PV – 環境溫度）/ 大斜率s

4. 應用下面的公式獲得PID參數：

   比例范圍 = Td x 大斜率x 100/量程 = 量程的% 
   復位 = 0.4 / Td =次/分 
   速率 = 0.4 x Td = 分

5. 重啟系統，在控制器處在環路中的情況下將過程帶到設 定值，并觀察響應。如果響應過沖太大或者振蕩，可以 在以下方向改變PID參數（稍稍改變，一次改變一個參 數，并觀察過程響應）：加寬比例帶，降低復位值，并增大速率值。 
   
   示例： 圖8中的圖表記錄是在以大功率給加熱爐供電時獲 得的。圖表比例尺為10?F/cm和5分/cm。控制器范圍為 100 ~ 600?F，或者說500?F的量程。

6. 示例： 圖8中的圖表記錄是在以大功率給加熱爐供電時獲 得的。圖表比例尺為10°F/cm和5分/cm。控制器范圍為 100 ~ 600°F，或者說500°F的量程。

   大斜率 = 18°F/5分

   = 3.6°F/分

    

    

    

   
   延時 = Td = 大約7分
   比例帶 = 7分x3.6°F/分 x 100/500°F = 5%。
   復位 = 0.4 /7分 = 0.06次/分
   速率 = 0.4 x 7分 = 2.8分

   
   圖8：系統延時