本实用新型专利技术属于教学模型，提供了一种温度过程控制装置，所述装置包括固体电加热器、温度传感器、温度变送器、模拟量输入电路、功率驱动模块、PWM信号输入电路、切换开关和电源；其中，电源分别与温度变送器和模拟量输入电路连接，模拟量输入电路与功率驱动模块连接，功率驱动模块和PWM信号输入电路通过切换开关与固体电加热器连接，温度传感器与固体电加热器连接，温度变送器与温度传感器连接。本实用新型专利技术由于同时具有模拟量输入电路和PWM信号输入电路，通过切换开关进行切换，从而可以集合模拟量及PWM输出控制方式来做闭环控制系统，扩展了学生应知、应会知识面，高集成度有效节约了设备的投入。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于教学模型，尤其涉及一种温度过程控制装置。
技术介绍
工业中的过程控制是指以温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数作为被控变量的自动控制。其中，温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，温度过程控制装置是比较常见的和典型的过程装置。现有技术作为教学模型的温度过程控制装置大多采用加热水介质的锅炉形式，这种形式的温度过程控制装置用在教学上存在以下几个缺点:a、水介质的锅炉形式控制惯量大，在教学上使用比较费时间，往往是一节课结束都无法完成一个实验项目；b、水介质的锅炉每次实验前后必须换水，不然水会变质污染环境，且频繁换水严重浪费水资源；C、水介质的锅炉在课堂上使用容易造成误伤人，因为加热水的锅炉大多没有做隔热处理；d、水介质的锅炉，设备体积庞大，占用过多的实训空间，设备价值高；e、控制方式单一，现有技术的温度过程控制装置上都只配了模拟量或PWM单一形式的输出控制方式来做闭环控制系统，无法扩展学生应知、应会知识面。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种温度过程控制装置，旨在解决水介质的锅炉存在的各种缺点以及现有技术的温度过程控制装置上都只配了模拟量或PWM单一形式的输出控制方式来做闭环控制系统，控制方式单一的问题。第一方面，本技术提供了一种温度过程控制装置，所述装置包括固体电加热器、温度传感器、温度变送器、模拟量输入电路、功率驱动模块、PWM信号输入电路、切换开关和电源；其中，电源分别与温度变送器和模拟量输入电路连接，模拟量输入电路与功率驱动模块连接，功率驱动模块和PWM信号输入电路通过切换开关与固体电加热器连接，温度传感器与固体电加热器连接，温度变送器与温度传感器连接。进一步地，所述温度传感器是热电偶传感器或热电阻传感器。进一步地，所述模拟量输入电路包括电流信号输入电路和电压信号输入电路，所述电流信号输入电路和电压信号输入电路之间通过所述功率驱动模块的不同跳线实现切换。进一步地，所述装置还包括降温模块，所述降温模块与所述电源连接。进一步地，所述装置还包括参考测量值显示模块，所述参考测量值显示模块与所述电源连接，所述参考测量值显示模块还与所述温度传感器连接。进一步地，所述装置还包括参考测量值显示模块，所述参考测量值显示模块是温度计，所述温度计嵌入到固体电加热器中。在本技术中，由于采用固体电加热器作为加热介质，因此能有效减小温度过程控制装置的控制惯量，节约实训教学时间，减小了装置的体积，有效降低实训场所的使用，降低了装置的成本，有效减少发热器件的裸露面积，降低课堂上不必要事故的产生，且解决了由于水的变质而污染环境，且频繁换水严重浪费水资源的问题。另外，由于同时具有模拟量输入电路和PWM信号输入电路，通过切换开关进行切换，从而可以集合模拟量及PWM输出控制方式来做闭环控制系统，扩展了学生应知、应会知识面，高集成度有效节约了设备的投入。又由于具有参考测量值显示模块显示固体电加热器的实时温度值，作为实验参考测量值，学生能够快速将实验值与参考测量值做比较，实时掌握实验值的正确与否；另外，由于具有降温模块，因此可随时快速降低温度，使温度控制更加灵活。【附图说明】图1是本技术实施例一提供的温度过程控制装置的示意图。图2是本技术实施例二提供的温度过程控制装置的示意图。图3是本技术实施例二提供的温度过程控制装置的面板上印刷的控制原理示意图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。为了说明本技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一:请参阅图1，本技术实施例一提供的温度过程控制装置包括固体电加热器11、温度传感器12、温度变送器13、模拟量输入电路14、功率驱动模块15、PWM(脉冲宽度调制)信号输入电路16、切换开关17和电源18。其中，电源18分别与温度变送器13和模拟量输入电路14连接，模拟量输入电路14与功率驱动模块15连接，功率驱动模块15和PWM信号输入电路16通过切换开关17与固体电加热器11连接，温度传感器12与固体电加热器11连接，温度变送器13与温度传感器12连接。在本技术实施例一中，温度传感器12可以是热电偶传感器或热电阻传感器。固体电加热器11可采用一个6W/100 Ω的水泥电阻，固体电加热器11通过功率驱动模块15进行驱动，也可以直接通过模拟量输入电路14采用模拟量电流或电压信号进行控制加热，也可以通过PWM信号输入电路16采用PWM脉宽调制形式进行控制加热，可以通过切换开关17自行切换控制加热固体电加热器11的方式。通过温度传感器12和温度变送器13，可按需求输出当前温度值相对应的模拟量电流或电压值，用于作闭环温度控制时的温度反馈信号。模拟量输入电路14可以包括电流信号输入电路和电压信号输入电路，通过功率驱动模块15的不同跳线实现电流信号输入电路和电压信号输入电路之间的切换。为了便于使用，固体电加热器11的最大功率控制在智能控制器(例如可编程序控制器PLC)集成的24V DC传感器供电电压可用范围内，其它所有工作电路额定电压设计均为DC24V。本技术实施例一提供的温度过程控制装置的工作原理如下:当采用模拟量输入控制时，模拟量输入电路14接收外部智能控制器(例如PLC)的模拟量(电流或电压)信号，通过功率驱动模块15放大处理后驱动固体电加热器11进行连续可调的加热控制；同时，固体电加热器11的温度可按需求通过温度传感器12和温度变送器13把当前温度值，变换成与之对应的标准的电流或电压值作为反馈信号输出使用。当采用PWM信号输入控制时，只需通过切换开关17把信号流切换到PWM信号输入电路16上，接收外部智能控制器(例如PLC)的PWM信号来驱动固体电加热器11进行连续可调的加热控制，同时，固体电加热器11的温度可按需求通过温度传感器12和温度变送器13把当前温度值，变换成与之对应的标准的电流或电压值作为反馈信号输出使用。本技术实施例一提供的温度过程控制装置的使用说明如下:1、使用PLC的模拟量输出实现温度闭环控制使用时把温度过程控制装置的温度变送器13的信号输出端口接到PLC对应的模拟量输入端，温度过程控制装置的模拟量输入电路14通过硬件接线接到PLC的模拟量输出端口，PLC的模拟量输出可选择电流或电压信号，但必须在温度过程控制装置内部的功率驱动模块15做好相应的跳线设置。温度过程控制装置的电源18接PLC的传感器电源输出，温度过程控制装置的切换开关17切换到模拟量输入电路14，用以选择温度过程控制装置的加热控制方式为模拟量控制。PLC模拟量通道获取温度变送器13送来的模拟量信号值变换成对应的数定量信号后，配合相应的用户程序就可以使PLC的模拟量输出端口输出一个模拟量信号来控制固体电加热器11进行加热，形成一个闭环控制系统。2、使用PLC的PWM实现温度闭环控制使用时把温度过程控制装置的PWM信号输入电路16通过硬件接线接到PLC对应的PWM输出端口，温度过程控制装置的切换开关17切换到PWM信号输入电路16，其它接线不变。用户程序把原来的模拟本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种温度过程控制装置，其特征在于，所述装置包括固体电加热器、温度传感器、温度变送器、模拟量输入电路、功率驱动模块、PWM信号输入电路、切换开关和电源；其中，电源分别与温度变送器和模拟量输入电路连接，模拟量输入电路与功率驱动模块连接，功率驱动模块和PWM信号输入电路通过切换开关与固体电加热器连接，温度传感器与固体电加热器连接，温度变送器与温度传感器连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：詹泽海，
申请(专利权)人：深圳职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。