[发明专利]高温高压试验装置温度串级PID控制系统及其控制方法

摘要

本发明涉及高温高压试验装置温度串级PID控制系统及其控制方法。试验用高温高压釜用来模拟地层环境的温度、压力等参数，对工作于类似地层环境的仪器行性能进行检测试验。本发明由热风混合加热模块、加热电源模块、风机循环模块、温度测控模块构成，将热风混合加热模块的加热区分为目标温度、安全温度、炉膛温度三个测温区，目标温度和通过外环主控PID控制回路运算处理后，其输出信号传输到内环辅控PID控制回路和安全温度进行比较运算处理，再经过温控系数修正后转化为模拟控制信号输出到功率调节装置，对加热电源的输出功率进行调整。本发明的三个控温区通过串级控制方法，实现对釜内试验温度能够按照升温保温降温的工艺曲线要求进行精确控制。

主权项

高温高压试验装置温度串级PID控制系统，其特征在于：所述的系统由以下模块构成：热风混合加热模块包括加热斧(1)、导流筒(2)、加热筒(3)、加热体(8)，加热斧(1)外径依次套设导流筒(2)、加热筒(3)构成加热区，加热体(8)设置在导流筒(2)与加热筒(3)之间；加热电源模块为加热功率输出控制的主回路，主要包括低压断路器、快速熔断器、交流接触器、三相过零调功装置，并在主回路上连接有电能参数检测装置；风机循环模块包括风机(4)、变频器(9)、热风阀(5)、冷风阀(6)、换向阀(7)，换向阀(7)与风机(4)连接，且换向阀(4)的两端分别与热风阀(5)、冷风阀(6)连接；温度测控模块包括设置在加热区内的若干个热电偶或热电阻测温元件、温度变送器、外环主控PID控制回路、内环辅控PID控制回路、三相功率调节装置、PLC、触摸屏；所述的热风混合加热模块的加热体(8)通过铜排与加热电源模块连接，加热电源模块与电气控制模块的PLC连接，风机循环模块一路通过变频器(9)与电气控制模块连接，另一路与热风混合加热模块的加热体连接；所述的热电偶或热电阻元件获取的温度变化信号通过变送器转变成4-20mA的电流信号，传输到温度测控模块的外环主控PID控制回路、内环辅控PID控制回路，分别通过主控PID控制器、辅控PID控制器对输出功率进行调节。