介紹了可控硅溫度控制器的組成、原理和實現方法，重點介紹了pid功能的原理和實現，并描述了系統的應用。
在實驗室分析中，樣品的溫度應控制在適當的溫度范圍內，有時要按照規定的溫度曲線升降溫。如果采用傳統的接觸器通斷控制方式，不僅控溫精度低，而且能耗高，甚至很多控制溫度達不到規定要求。隨著新產品的進一步開發，樣品的分析對溫度的要求越來越高。尋找節能環保的加熱和溫控設備，可控硅溫控器是目前行之有效的方法。
可控硅溫控器的組成及原理
溫度測控是將熱電偶采集的信號通過pid溫度調節器測量輸出0 ~ 10ma或4 ~ 20ma，控制觸發板控制可控硅的導通角，從而控制主回路加熱元件的電流，使電阻爐保持在設定的溫度工作狀態?？煽毓铚囟瓤刂破饔芍骰芈泛涂刂苹芈方M成。主電路由可控硅、過流保護快速熔斷器、過壓保護rc和電阻爐加熱元件組成。
控制回路由DC信號電源、DC工作電源、電流反饋環節、同步信號環節、觸發脈沖發生器、溫度檢測器和pid溫度調節器組成。
可控硅溫度控制器的實現方法
2.1溫度檢測和pid調節器
工業電阻爐是一種常見的非線性、大滯后、大慣性的工業控制對象。電阻爐廣泛用于實驗室熔化樣品，熱處理時分段加熱和冷卻工件等。根據工藝對溫度精度的不同要求，可以選擇不同類型的pid調節器，將溫度控制在合適的范圍內。
對于要求恒溫控制而不需要溫度記錄的電阻爐，采用帶pid調節的數字溫度顯示調節器顯示和調節溫度，輸出0 ~ 10ma作為DC信號輸入，控制晶閘管調壓器或觸發板改變晶閘管的導通角來調節輸出功率，完全可以滿足要求，投入成本低，操作方便直觀，易于維護。
對于溫度控制精度要求高、多點溫度控制和記錄的復雜控制系統，采用小型計算機控制是比較理想的。由普通pc機和pci總線輸入輸出模塊組成的控制系統可以代替以前的數字溫度指示調節器，不僅升級了設備，而且完全兼容以前的設備。
該系統采用普通pc機和康拓工控的模擬輸入輸出板。模擬輸入板采用pci總線DC/DC 32通道12位A/D板(pci5413d)，量程設置為0 ~ 312.5 mv，實現熱電偶溫度信號的采集。模擬輸出板采用pci總線DC/DC 8通道12位D/A板(pci5416d)，量程設置為0 ~ Loma。
系統軟件完成驅動程序的安裝和板卡軟件安裝程序的初始化；熱電偶毫伏對照表根據熱電偶的型號將毫伏值轉換成溫度值，溫度設定值或程序給定的曲線值比較偏差作為數字pid的輸入。由于電阻爐的純滯后，數字pid設計采用了大林控制算法，使系統的閉環傳遞函數有一個純滯后的一階慣性環節，使所需的純滯后時間等于被控對象的純滯后時間。但是pid參數的整定比較復雜。根據工藝對爐溫穩定性和溫度的要求， 在軟件設計和調試中更容易選擇二維模糊控制器。模糊控制不需要建立被控對象的數學模型，只需要將人工操作的經驗和數據總結成相對完善的語言控制規則。典型的二維模糊控制器的設計通常包括以下四個部分:
(1)模糊化:利用正態分布確定模糊變量的賦值表，將溫度誤差和誤差變化量轉化為模糊量。
(2)模糊推理:根據語言控制規則進行模糊推理，得到系統所有模糊關系對應的控制規則，放入規則庫中。
(3)模糊判斷:通過“隸屬度法”、“加權平均判斷法”等方法得到控制參數的模糊量。
(4)去模糊化:模糊決策的結果由模糊量轉化為可用于實際控制的量。
2.2觸發電路
可控硅的觸發電路應滿足以下要求:觸發脈沖的寬度應保證可控硅可靠導通；觸發脈沖應該具有足夠的振幅；不超過柵極電壓、電流和功率定額，并在可靠的觸發區域內；應具有良好的抗干擾性能、溫度穩定性和與主電路的電氣隔離。使用單結晶體管或三極管電路簡單、可靠、易于調整，也可以用廠家生產的集成電路來實現。
zk-1可控硅調壓器可作為系統的觸發電路，方便地實現設備的手動和自動調節。
2.3 SCR的選擇
SCR的主要參數:
(1)額定電壓
關斷狀態重復峰值電壓u。當柵極打開且結溫達到額定值時，允許重復施加于器件的正向峰值電壓。反向重復峰值電壓:當柵極打開且結溫達到額定值時，允許重復施加于器件的反向峰值電壓。通常，可控硅之和的標稱值作為設備的額定電壓。選擇時，額定電壓應留有一定的裕量，一般為晶閘管正常運行時所承受峰值電壓的2 ~ 3倍。
(2)額定電流
當SCR的環境溫度為40 ~ C和規定的冷卻狀態時，穩定結溫不超過達到額定結溫時允許的工頻正弦半波電流的平均值。使用時，應按照實際電流等于通態平均電流有效值的原則選擇可控硅。不應該有一定的余量，一般是1.5 ~ 2倍。
2.4安裝和操作
由于可控硅溫控器主回路電流比較大，所以選擇合適的線纜線徑線路，保證線路的可靠連接，防止負載短路擊穿可控硅非常重要；考慮到晶閘管電流突變時容易損壞，開爐時應手動調節使電流緩慢上升，關爐時應關小。
可控硅溫度控制器的應用
選擇優質耐火材料制成的爐體，如氧化鋁、耐火纖維、輕質磚等，是關鍵環節。以硅鉬棒、硅碳棒等電熱元件為熱源的溫控設備采用可控硅溫控儀，使爐況穩定，爐溫控制效果在實時性和控制精度上顯著提高。通過計算機和pci總線控制，一臺計算機可以同時控制多臺電阻爐，不僅實現了自動程序控制，還可以實現多點溫度的顯示、記錄、存儲、報警等功能。該系統可互換大多數組件，如觸發電路，并可升級傳統設備。這樣設備管理就自動化了，設備的維護和維修也相對簡單。
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