電加熱系統(tǒng)中溫度控制是一個極其重要的部分，溫度控制方式有很多種，我們選擇控制方式必須從整個系統(tǒng)來考慮，質(zhì)量好的電加熱器如配置了不合適的電氣控制方式，整個系統(tǒng)的壽命將大大打折扣。然而對電加熱器的電器配置，并不是電器配置越高檔越高好，設計人員應根據(jù)現(xiàn)場的工況進行選擇合理方式，為用戶提供一個合理的性價比電氣控制系統(tǒng)。溫度控制方式目前常用的溫度控制方式有以下幾種：開/關控制；（on/off）比例控制（P）比例積分控制（PI）比例微分控制（PD）比例積分微分控制（PID）單片機控制在線非接觸式溫度控制作以下說明：1. 開/關 型控制：這種控制是當給定值溫度高于設定值時，加熱器關閉，下限溫度低于設定值時，開啟加熱器，溫度始終在一個范圍內(nèi)，見圖，這種控制形式簡單可靠，一般用于傳導型或?qū)α餍图訜岬膱龊稀?.比例型控制：它有上下限兩個給定值，當溫度低于下限給定值時溫控器全開；當溫度在上、下限給定值之間時溫控器部分開啟；當溫度超過上限給定值時執(zhí)行器全閉。（如管狀加熱器為加熱元件時，可采用比例調(diào)節(jié)實現(xiàn)加熱與保溫功率的不同）在一個溫度范圍內(nèi)，（即通常說的比例調(diào)節(jié)，一般為 10℃），當?shù)陀谶@個溫度時，加熱器功率運行，高于這個范圍，加熱器被關閉，在這個范圍時，則加熱器功率隨溫度的升高而降低，最后穩(wěn)定于曲線某一基點，如圖所示，比例型控制可消除 開/關 型控制的溫度波動，但溫度的穩(wěn)定點因加熱系統(tǒng)的不定于某點，如圖所示，比例型控制可消除 開/關 型控制的溫度波動，但溫度的穩(wěn)定點因加熱系統(tǒng)的不同而不同，見圖。所以第一次開啟加熱系統(tǒng)并達到穩(wěn)態(tài)時，要用手工對穩(wěn)定點進行補償；為了控制精度，比例控制一般不用于負載變化范圍較大的場合。3.比例微積分控制（PID控制）：比例積分調(diào)節(jié)會使調(diào)節(jié)過程增長，溫度的波動幅值增大，為此再引入微分（D）調(diào)節(jié)。微分調(diào)節(jié)是指調(diào)節(jié)器的輸出與偏差對時間的微分成比例，微分調(diào)節(jié)器在溫度有變化 苗頭 時就有調(diào)節(jié)信號輸出，變化速度越快、輸出信號越強，故能加快調(diào)節(jié)速度，降低溫度波動幅度，比例調(diào)節(jié)、積分調(diào)節(jié)和微分調(diào)節(jié)的組合稱為比例積分微分調(diào)節(jié)。（一般采用晶閘管、調(diào)功器等調(diào)節(jié)器為執(zhí)行器）比例積分控制是在比例控制的基礎上增加積分、微分控制，在正確設定PID參數(shù)后（也可自動設定），可減少或消除，起始時的溫度波動和溫度偏差，并很快在溫度設置處穩(wěn)定下來。見圖，PID控制常用于控溫精度較高或負載波動較大的場合4.串級控制：上述的控制，在負載變化較大時，其溫度很難一直維持在設置值。為達到這一目的，我們可以增加一個和更多個傳感器，監(jiān)視負載的變化，在溫度還未變化時，就及時調(diào)整功率，保證溫度的穩(wěn)定。例如，在一個加熱流動介質(zhì)的系統(tǒng)中，流量變化時PID控制要等溫度變化時才會調(diào)整功率，這有一個較大的遲后性，而串級控制，有一個流量傳感器，當流量變化時，功率就及時調(diào)整，保證了介質(zhì)溫度的穩(wěn)定性?？刂葡到y(tǒng)可以方便地和DCS系統(tǒng)聯(lián)接，實現(xiàn)自動控制。5.單片機控制：單片機控制是采用MCS-51單片機來對溫度進行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術指標，從而能夠大大提高產(chǎn)品的控制精度。因此，單片機對溫度的控制是一個工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的替代產(chǎn)品。。以熱電偶為檢測元件的單片機溫度控制系統(tǒng)。溫度檢測元件和變送器的類型選擇與被控溫度的范圍和精度等級有關。鎳鉻/鎳鋁熱電偶適用于0℃-1000℃的溫度檢測范圍，相應輸出電壓為0mV-41.32mV。變送器由毫伏變送器和電流/電壓變送器組成：毫伏變送器用于把熱電偶輸出的0mV-41.32mV變換成4mA-20mA的電流；電流/電壓變送器用于把毫伏變送器輸出的4mA-20mA電流變換成0-5V的電壓。為了提高測量精度，變送器可以進行零點遷例如：若溫度測量范圍為0℃-500℃，則熱電偶輸出為20.6mV-41.32mV，毫伏變送器零點遷移后輸出4mA-20mA范圍電流。這樣，采用8位A/D轉(zhuǎn)換器就可使量化溫度達到1.96℃以內(nèi)。單片機特點鍵盤掃描、鍵碼識別和溫度顯示；（2）溫度采樣、數(shù)字濾波；3）數(shù)據(jù)處理；4）越限報警和處理；5）PID計算、溫度標度轉(zhuǎn)換、MCS-51單片機，不同的控制對象，所采用的算法有所不同。例如對于熱慣性大、時間滯后明顯、耦合強、難于建立精確數(shù)學模型的大型立式加熱器，可以采用人工智能模糊控制算法，通過對加熱器的電熱元件通斷比的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對加熱溫度的自動控制，也可以采用仿人智能控制（SHIC）算法和PID控制算法的聯(lián)合控制方案，實際應用時應靈活運用單片機優(yōu)點：MCS-51單片機，體積小，重量輕，抗干擾能力強，對環(huán)境要求不高，價格低廉，可靠性高，靈活性好，即使是非電子計算機專業(yè)人員，通過學習一些專業(yè)基礎知識以后也能依靠自己的技術力量，來開發(fā)所希望的單片機應用系統(tǒng)。本文的溫度控制系統(tǒng)，只是單片機廣泛應用于各行各業(yè)中的一例，使單片機的應用更加廣泛化。6．在線非接觸式溫度控制：主要應用于在線檢測及控制運動物體的工藝溫度（如在線控制滾動物體、位移物體的工作溫度）等場合。特點:能從中心發(fā)出的瞄準激光束(不是單激光束)來根據(jù)激光束的大小來判斷目標大小,可調(diào)焦。如有玻璃隔物,也可通過調(diào)節(jié)進行穿透玻璃進行準確測溫。技術參數(shù)：距離系數(shù)：50：1；100：1；150：1；250:1(特殊)具有快速響應時間：1ms對測量高速運動的物體和要求快速測出溫度適合。最小目標物體：0.35mm(相當于一根銹花針大小)。測量距離:在4米遠的距離可測量15mm的小目標溫度.距離與目標大小有關。控溫精度： 1℃,探頭工作溫度：250℃（不需冷卻裝置）電源電壓：24VDC控制方式：標準模擬輸出4~20mA（PID可調(diào)輸出）或RS232（57.6K）485通訊，可與PLC,觸摸屏配套使用。