廈門宇電PID溫控儀是一種基于比例（P）、積分（I）、微分（D）控制算法的工業自動化設備，廣泛應用于工業爐、電爐、烘箱、注塑機械、食品加工設備等場景的溫度調節。其核心功能是通過實時比對設定溫度與傳感器反饋的實際溫度，動態調整加熱或制冷設備的功率，實現溫度的精準控制、穩定運行及智能化管理。采用PID算法，通過比例環節快速響應偏差、積分環節消除穩態誤差、微分環節抑制超調，實現無超調、無欠調的精準控制，控溫精度可達±0.1℃。
一、核心硬件結構
1、輸入電路（信號采集部分）
溫度傳感器接口：用于連接外部溫度傳感器，常見的傳感器類型包括：
熱電偶（如K型、J型、T型等）
熱電阻（如PT100、PT1000）
溫度變送器（輸出4-20mA或0-10V信號）
信號調理電路：對接收到的微弱模擬信號（mV或mA/V）進行放大、濾波和線性化處理，使其適合后續的模數轉換。
2、模數轉換器（ADC）
將經過調理的模擬溫度信號轉換為數字信號，供微處理器進行計算和處理。
3、中央處理單元（CPU/MCU）
這是PID溫控儀的“大腦”，通常是一個微控制器（MCU）或微處理器。
核心功能：
運行PID控制算法，根據設定溫度（SV）與實際測量溫度（PV）的偏差，計算出控制輸出值。
處理用戶輸入（通過按鍵或通訊）。
控制顯示內容。
管理報警邏輯和通信功能。
4、人機交互界面（HMI）
顯示屏：通常是LED或LCD屏幕，用于顯示設定溫度（SV）、實際溫度（PV）、輸出功率、報警狀態、參數設置等信息。
操作按鍵：用于設置溫度設定值、調整PID參數、切換顯示內容、進入/退出參數設置模式等。
5、控制輸出電路
根據MCU計算出的控制信號，驅動外部執行機構。常見的輸出類型包括：
繼電器觸點輸出：用于通斷加熱器或制冷設備，適用于小功率或開關式控制。
固態繼電器（SSR）驅動輸出（直流電壓信號，如3-32V DC）：用于觸發固態繼電器，實現無觸點、長壽命的加熱控制。
模擬量輸出：輸出4-20mA或0-10V的連續信號，用于控制比例閥、調壓器或變頻器，實現更平滑的調節。
可控硅（SCR）觸發輸出：直接控制可控硅的導通角，實現對加熱功率的相位控制（適用于大功率加熱）。
6、電源模塊
將外部交流（如AC 100-240V）或直流電源轉換為儀器內部各電路（如MCU、顯示、傳感器供電）所需的穩定直流電壓（如5V、3.3V、24V等）。
7、通信接口（可選）
部分高級型號配備通信功能，用于與上位機（如PLC、DCS、計算機）進行數據交換。常見接口包括：
RS-485/RS-232
Modbus RTU/TCP
Ethernet
Profibus等
8、報警輸出電路（可選）
提供獨立的報警繼電器或晶體管輸出，當溫度超出設定的高/低限值時，觸發外部報警燈、蜂鳴器或停機信號。
二、軟件與算法結構
1、PID控制算法
這是PID溫控儀的核心軟件。算法根據當前溫度與設定溫度的偏差，計算出控制量：
P（比例）：響應偏差的大小，快速反應。
I（積分）：消除靜態誤差，確保最終溫度精確達到設定值。
D（微分）：預測偏差變化趨勢，抑制超調和振蕩。
用戶通常可以手動調整P、I、D三個參數，或使用自整定（AT）功能讓儀表自動優化參數。
2、用戶界面程序
管理顯示屏內容、響應按鍵操作、引導用戶進行參數設置。
3、通信協議棧
實現與外部設備的標準化數據通信。
4、數據存儲
存儲用戶設定的參數（如SV、PID參數、報警值等），即使斷電也不丟失（通常使用EEPROM或Flash存儲器）。
