電阻爐的溫度控制系統(tǒng)主要由測(cè)量、給定、比較、放 大、執(zhí)行等幾個(gè)部分組成。按控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，可分為儀 表控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。而儀表控制系統(tǒng)又分為 自力式、基地式及單元組合式控制系統(tǒng)等。
圖3-20是電爐中應(yīng)用最普遍的采用熱電溫度汁的控 溫系統(tǒng)示意圖。在這一系統(tǒng)中，電爐的溫度是用熱電偶 測(cè)量的，溫度的高低轉(zhuǎn)變成熱電勢(shì)信號(hào)輸人到溫度控制 儀表中。溫度控制儀表把熱電偶測(cè)得的溫度值與原來(lái)儀 表中設(shè)定的電爐溫度給定值進(jìn)行比較而得出兩者的偏差，再根據(jù)偏差的大小和符號(hào)作適當(dāng)
的處理(放大、校正等）以后作為儀表的輸出信號(hào)送到執(zhí)行元 件中。執(zhí)行元件根據(jù)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行電爐輸人功率的調(diào)節(jié)，使 電爐溫度保持在原來(lái)所設(shè)定的值上。
爐溫的控制方式按控制結(jié)構(gòu)的類型，可分為位式、連續(xù)和 脈沖控制三種。
(1)位式控制位式控制是通過(guò)儀表中控制觸頭的閉合 位置和斷開(kāi)位置的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)爐溫控制的,執(zhí)行元件是通常 的接觸器。這種控制方式裝置簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但溫度波動(dòng)較 大。按電爐電路通斷方式不同，位式控制又可分為兩位控制、 三位控制和時(shí)間比例控制。
兩位控制所用的溫度控制儀表只有一副控制觸頭，僅有 閉合和斷開(kāi)兩個(gè)位置。它的閉合或斷開(kāi)控制電磁接觸器觸頭 的閉合或斷開(kāi)，從而使電爐的電熱體接到電源上或從電源斷 開(kāi)=三位控制系統(tǒng)的控溫儀表具有兩副控制觸頭，因此可以實(shí)現(xiàn)電爐電熱體的分級(jí)自動(dòng)斷 路，或?qū)θ嚯姞t實(shí)現(xiàn)電熱體角形和星形接法的轉(zhuǎn)換，從而使電爐輸人功率能自動(dòng)分兩級(jí)減 小或增大，因而控制性能有所改善。
在時(shí)間比例控制系統(tǒng)中，儀表的控制觸頭每隔一定時(shí)間（一般是5~ 15s)接通和斷開(kāi)一 次。接通時(shí)間的長(zhǎng)短同電爐實(shí)際溫度與儀表中設(shè)定溫度的偏差值有一定的比例關(guān)系。電爐 的實(shí)際溫度比設(shè)定溫度低得愈多，接觸器接通的時(shí)間就愈長(zhǎng)，輸送給爐子的平均功率就 愈大=
(2)連續(xù)控制系統(tǒng)連續(xù)控制適合于對(duì)溫度控制要求高的電阻爐，主要執(zhí)行元件是飽和
電抗器及磁性調(diào)壓器等。電抗器的主線圈與電爐的電熱體串聯(lián)，控制線圈接到溫度控制儀 表的信號(hào)輸出端上。當(dāng)電爐的實(shí)際溫度比儀表中設(shè)定的溫度高時(shí)，溫度控制儀表的輸出電 流減小，飽和電抗器鐵心的飽和程度減弱，電抗器的電抗值增大，接在電熱體上的電壓降低， 電爐的溫度下降，向設(shè)定溫度靠近。反之亦然。
(3) 脈沖控制系統(tǒng)脈沖控制系統(tǒng)為無(wú)觸點(diǎn)控制，控制元件是可控硅（參見(jiàn)圖3-3)。可 控硅與爐子的電熱體串聯(lián)，觸發(fā)回路與控溫儀表連接。觸發(fā)方式有移相控制和零位觸發(fā) 兩種。
移相控制系統(tǒng)是通過(guò)改變可控硅元件每一個(gè)半波的觸發(fā)時(shí)間，即所謂導(dǎo)通角，來(lái)改變輸 送給電爐的平均功率。輸出的電壓波形是有缺口的正弦波，缺口的大小由導(dǎo)通角決定。
零位觸發(fā)器是通過(guò)改變一定周期時(shí)間內(nèi)可控硅導(dǎo)通的周波數(shù)來(lái)改變輸送給電爐的平均 功率。這樣負(fù)載上的電流和電壓都是完整的正弦波。
雖然脈沖控制輸出的功率也是斷續(xù)的，但間斷時(shí)間很短，因此控制效果與連續(xù)控制差不
多。
除了各種儀表爐溫控制系統(tǒng)外，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)近年來(lái)發(fā)展很快。它的控制精度髙，系 統(tǒng)功能強(qiáng)，控制算法靈活、運(yùn)算速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，系統(tǒng)的可靠性高。
微型機(jī)爐溫控制系統(tǒng)由微型計(jì)算機(jī)、接口設(shè)備、控制對(duì)象等共同組成。微型機(jī)通過(guò)接口 設(shè)備與電阻爐相連接。微型機(jī)本身及外圍設(shè)備是硬件；軟件由管理程序和應(yīng)用程序構(gòu)成。 控制系統(tǒng)的方框圖見(jiàn)圖3-21。
主機(jī)(CPU)發(fā)出各種指令，并能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算、報(bào)警檢查和邏輯運(yùn)算等，是系統(tǒng)的 核心部分=接口及輸入輸出通道是主機(jī)與生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行信息交換的紐帶。溫度參數(shù)檢測(cè)信 號(hào)的輸人與控制信號(hào)的輸出，均需通過(guò)接口及輸人輸出設(shè)備。通用外圍設(shè)備是為擴(kuò)大主機(jī) 功能而設(shè)置的，如打印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、CRT顯示器、報(bào)警器等。操作臺(tái)部分是人機(jī)對(duì)話的 聯(lián)系紐帶，人們通過(guò)鍵盤操作可以打人各種程序和命令。檢測(cè)元件——熱電偶等將溫度信 號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再由溫度變送器等儀表轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，經(jīng)接口電路送人微型機(jī)。
軟件是完成各種功能的計(jì)算機(jī)程序的總和，如操作、監(jiān)控、管理、控制、計(jì)算和自診斷等。 軟件是微機(jī)控制系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)作都是在軟件的指揮下進(jìn)行協(xié)調(diào)工作的。 軟件可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。系統(tǒng)軟件是用來(lái)管理和使用計(jì)算機(jī)本身的程序， 用戶只要了解它的大概原理和使用方法就行了。而應(yīng)用軟件是面向用戶的程序，如控制系
統(tǒng)中各種A/D(模一數(shù)）和D/A(數(shù)一�！缔D(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集、濾波程序，信號(hào)的輸人處理和輸出 處理，各種計(jì)算程序和控制程序等。一般都是用戶根據(jù)需要而自行編制的。
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