介绍进行温度控制的基本结构。根据温度调节器的种类选择不同可连接传感器与操作器。  

向温控器输入设定值使其动作， 但在有些控制对象的特性下可能 无法立刻让温度稳定下来。一般来说要加快响应速度， 就会产生 温度超出的超调和温度振荡， 如果要消除这些现象就只能延迟响 应速度。但是在有些用途下， 例如图(1)那样虽然发生了超调仍要 求尽快恢复稳定控制， 或者如图(3)那样就算费些时间仍希望抑制 超调的情况也存在。也就是说对温度控制的评价随用途、目的的 不同而不同。一般认为图（2） 为适当的控制波形。

要用温度控制来进行适当的控制， 在选择温控器和测温体之前， 必须充分了解控制对象的热特性。

如图所示， 当前温度如果低于设定值， 将输出ON， 向加热器通 电。如果高于设定值， 将输出OFF后切断加热器。象这样以设定 值为标准重复进行ON、OFF操作，将温度保持在固定水平的控制 方式就称为ON/OFF动作。另外， 操作量以设定值为标准按0%和 100%2个值进行动作， 因此也称为双位置动作。

输出与输入成比例的输出的一种控制动作。 对于设定值具有一个比例带， 其中操作量（控制输出量） 与偏差 成比例的动作就称为比例动作。 一般当前温度低于比例带时操作量就为100%， 在比例带之内时操 作量与偏差成比例逐渐缩小， 设定值和当前温度一致（无偏差） 后操作量就为50%。也就是说，和ON/OFF动作相比这种控制的振 荡较小且比较平滑。

输出与输入的时间积分值成比例的输出的一种控制动作。在比例 动作中会产生偏移。 因此在比例动作的同时配合使用积分动作， 随着时间推移， 偏移 会逐渐消失， 控制温度就会与设定值变为一致。

输出与输入的时间微分值成比例的输出的一种控制动作。比例动 作和积分动作是对于控制结果的一种修正， 因此对于剧烈的变 化， 响应必定会变慢。微分动作就是对这种现象的一种补救措 施。通过添加与温度变化的斜率成比例的操作量来进行修正动 作。对于剧烈的干扰给予较大的操作量， 尽早使其恢复原先的控 制状态的一种动作。

PID控制就是将比例动作、积分动作、微分动作组合起来的一种 控制。用比例动作进行没有振荡的平滑控制， 用积分动作自动修 正偏移， 用微分动作加快对于噪声的响应。

以前的PID控制方式中， 用同一个调节部位控制对目标值的响应 和对干扰的响应。因此， 在调节部位的PID参数设定中如果重视 ①干扰响应（一般P、I设定得较小， D设定得较大）， 目标值响 应则振动（出现超调） ， 反过来如果重视②目标值响应（一般 P设定得较大， I也设定得较大）， 干扰响应就会变慢， 无法同时 满足双方的响应性是这种方式的缺点。 为了消除这个缺点， 可以通过引进2自由度PID控制方式， 在保留 PID的优点的同时， 可以同时满足③目标值响应和干扰响应。  

●调节灵敏度 在ON/OFF 控制中由于通过设定值进行ON或OFF， 因此只要有稍 微的温度变化输出就会频繁发生变化。这样会缩短输出继电器的 寿命，并对连接装置产生不利影响。为了防止这种情况，在ON、 OFF的动作中设置空隙（滞后）。 把这个动作空隙称为调节灵敏度。 调节灵敏度（反动作） 调节灵敏度（正动作） ●偏移 在比例动作中， 即使通过控制对象的热容量和加热器容量达到稳 定状态， 对于设定值也会产生一定的误差。把这个误差称为偏 移。该偏移也可能会超过设定值。 ●振荡和超调 ON/OFF动作时容易发生如图所示的波形。如下图所示， 把动作 开始后达到设定值并超过的现象称为超调， 把在设定值周围进行 振动的现象称为振荡。这种现象越少， 控制就越好。 ON－OFF动作中的振荡和超调 ●控制周期和时分割比例动作 在P动作等中使用继电器或SSR输出操作量时， 根据事先设定的时 间周期，重复执行在一定时间内为ON，在其余时间内为OFF的方 法来进行。把事先设定的时间周期称为控制周期， 把上述动作方 法称为时分割比例动作（时间比例式控制动作）。 ●微分时间 对于下图所示的坡状偏差，把微分操作量达到与比例动作相 同的操作量为止的时间称为微分时间。因此微分时间越长， 微分动作进行的修正越强。 PD动作和微分时间 ●积分时间 对于下图所示的步状偏差， 把积分操作量达到与比例动作相同的 操作量为止的时间称为积分时间。因此积分时间越短， 积分动作 越强。但是如果积分时间过短， 修正动作就会过强， 容易产生振 荡。 PI动作和积分时间 ●定置控制 用通常所决定的温度来进行控制。 ●程序控制 使按事先规定变化的目标值进行追踪的控制。 自整定 进行温度控制的PID常数根据控制对象的特性， 其数值和组合也 会不同。通常从实际控制这些PID常数的温度波形中获得。把通 过这种方法得到能对各种不同控制对象进行适当控制的PID常数 的方法称为自整定。代表性的方法有步响应法、临界灵敏度法、 限位周期法。 ●步响应法 把设定值作为最常用的值。按步状输出操作量100％，测量最大温 度斜率（R） 和浪费时间（L）， 由R和L值计算出PID常数。 ●临界灵敏度法 从启动时的点（A点） 开始比例动作。使比例带域的宽度逐渐变 窄， 发生温度的振动。这时根据比例带域的值和振动周期（T） 计算出PID常数。 ●限位周期法 从启动时的点（A点） 开始ON/OFF动作。根据由此而发生的振 荡周期（T） 和振幅（D） 的值计算出PID 常数。 ●PID常数的再调整 根据自整定计算出的PID常数基本上没有問題。 但是根据用途在所测定的PID常数中也会存在不合适的情况。这 时需要参考以下示例， 进行再调整。 使P（比例带域）发生变化时的响应。 使I（积分时间）发生变化时的响应。 使D（微分时间）发生变化时的响应。

为了进行适当的温度控制， 需要根据控制对象特性决定PID 常 数。在传统温控器中配备自整定功能， 计算PID常数。这时需要 在温控器中显示自整定的开始。会像限位周期法一样发生温度的 混乱。 模糊自整定由温控器自身来决定整定的开始， 在控制中不会发生 温度混乱并进行整定的一种功能。为能始终进行适当控制， 根据 控制对象的特性来调整PID常数。 模糊自整定能在3个模式下工作 ·由设定值进行变更时执行整定， 算出PID常数。 ·受外界影响温度发生混乱时， 修正PID 常数， 使其达到所规定 的范围。 ·发生振荡时修正PID常数， 消除振荡。

配置在电子温控器 S （E5□S） 中。 根据温度变化倾向计算出合适的比例带域， 自动变更比例带域。 ●温控等的PID控制和整定方式一览表

●报警动作 温度控制器将当前温度和事先设定好的值（警告设定值） 进行比 较， 根据设定好的动作方法（动作模式） 进行信号输出和显示。

●冷接点补偿电路 热电偶的热电动势有温接点和冷接点的温度区别。因此冷接点的 温度变化后， 温接点的温度就算不变测温数据也会变化。因此通 过其他温度传感器来检测冷接点（连接在热电偶上的端子） 的温 度，通常进行电力补偿保持冷接点的温度为0℃。该动作就称为冷 接点补偿。 ●补偿导线 在实际的应用中， 测量点和温度控制器相隔较远。由于热电偶的 电线较贵， 因此此时使用补偿导线。补偿导线如果不符合热电偶 的特性， 就无法正确测量温度。 ●输入补偿 在测温体测量温度上加减事先设定好的数值后显示温控器的当前 温度。将测温体测量点温度和需要温度显示的地方的温度差作为 输入补偿值设定。

●逆动作（加热） 对于温度低于设定值的情况（负偏差） ， 通过动作来增加操作 量。 ●正动作（冷却） 对于温度高于设定值的情况（正偏差） ， 通过动作来增加操作 量。 ●加热冷却控制 如果对控制对象的温度控制仅靠加热还不够时， 可以同时进行冷 却控制。用1台温度控制器同时进行加热和冷却控制输出。 ●操作量限制器 用「操作量限制上限值」和「操作量限制下限值」来设定操作 量限制器的上下限。温度控制器计算出来的操作量如果超出操作 量限制器范围， 实际输出上限值或下限值。 在加热冷却控制下， 为了方便将冷却侧的操作量做为负值， 而如 下图所示将上限值设定为加热侧（正值）， 下限值设定为冷却侧 （负值）。 ●变化率限制 用「操作量变化率限制值」来设定每1秒的操作量的变化量。温 度控制器计算出来的操作量变化较大时， 实际的输出根据操作量 变化率限制器的设定内容逐渐接近计算值。 ●不灵敏区 设定冷却输出时的重叠区、不灵敏区。该值设为负值则是重叠 区， 设为正值则是不灵敏区。 ●冷却系数 控制对象的加热特性和冷却特性相差很大，如果在同一个PID常 数下无法得到良好的控制特性，请根据冷却系数进行冷却侧比例 带（冷却侧P）的调整，取得加热侧和冷却侧的控制平衡。加热 侧和冷却侧的P可按下式求得。 加热侧 P=P 冷却侧 P=加热侧P×冷却系数 冷却侧P在加热侧P上乘以系数， 可以按与加热侧不同的特性进行 控制。 ●位置比例控制 也叫ON/OFF伺服型。 在温度控制中使用带有控制马达，或者莫杜特罗尔马达的阀门 时，用电位计来读取阀门的开度，发出打开（OPEN）、关闭 （CLOSE）的信号，传输操作量来控制。温度控制器的输出可发 出OPEN用和CLOSE用的两种信号。 本公司使用的是浮动控制（不用电位计反馈阀门的开度： 就算没 有电位计也可以控制）。 ●传输输出 有些温度控制器可以 独立于控制动作而输 出电流。在温度控制 器可测量的温度范围 内，将当前温度值或 设定值变换为4 ～ 20mA 后线性输出。 可以将该输出信号输 入到记录器上并保存 控制结果。E5 □K- □ F 型（带传输输 出） 在传输输出的 上、下限设定值范围 内输出。

●目标值设定限制 设定值的范围取决于测温体的种类。设定限制来限定其可设定的 温度范围。此外， 该限定还和传输输出有关。 ●多SP 进行温度控制时， 可以选择独立的多个设定值使用。 ●8区 进行温度控制时， 将设定值的其他PID 常数等设定值分组化 （区） 后进行存储。在实际控制中从该组中选择后使用。可以存 储8个区。 ●SP斜度 SP斜度功能用变化率来限制目标值的变化幅度。因此， 将SP斜度 功能设定为有效后， 如果变化幅度超过了指定的变化率， 会如下 图所示出现一个限制目标值的区域。 ●远程SP输入 从外部使用4～20mA输入作为目标温度使用。将远程SP功能设定 为有效后， 4～20mA输入可作为远程SP使用。 ●事件输入 所谓事件输入就是根据外部信号进行目标值切换， RUN/STOP模 式选择等。 ●输入数字滤波器 设定输入用的数字滤波器时间常数。通过数字滤波器后的数据如 下图所示。 ●各种产品各自的注意事项请参考各产品的「请正确使用」。  

●为了能长期使用 请在产品的规格范围内使用。 设置在盘内使用时请注意不是盘周围的温度， 而是温控器周围的 温度不能超过规定温度范围。 温控器等电子设备的寿命除了与继电器的开关次数有关， 还跟内 部所使用的电子零件的寿命有关。零件的寿命取决于环境温度， 环境温度高寿命则短， 温度低寿命则变长。因此可以通过降低温 控器内部的温度来延长寿命。 如果将多个温控器紧密安装或上下并排安装时可能由于温控器的 散热导致温控器内部的温度上升， 缩短寿命。此时需要考虑采取 安装风扇来向温控器实施强制风冷等方法。 但是请注意不要只冷却端子部位， 否则可能导致测量误。 ●为了精确地测量 热电偶的导线被延长时必须根据热电偶的种类选择补偿导线。 延长白金测温电阻的导线时，请使用电阻值小的导线，3根导线的 电阻值应该相等。 测温体的种类和温控器的输入种类设定必须相同。 白金测温电阻中有Pt型和JPt型， 如果温控器的输入种类不同， 则 无法正确测量。 请水平安装。 误差大时， 请确认输入补偿的设定是否正确。 ●关于防水性 在保护结构中没有注明的， 以及IP□0产品没有防水性。 ●关于EN/IEC标准 作为EN/IEC符合品使用时， 建议您在电源端子部位安装下面的保 险丝。 推荐保险丝： T2A、AC250V、延时、低切断容量型 ●运行时的注意事项 ( 1 ) 接通电源时到输出ON最多需要5秒钟。 将温控器组合在时序电路中使用时必须考虑到这一点。 ( 2 ) 使用E5□N型， E5□K型， E5□J型中记载的自我调谐时， 温控器和负载（加热器等） 的电源请同时接通，       或者先接通负载电源。如果接通温控器的电源后再接通负载电源，将 无法实现正确的自我调谐和最合适的控制。       在加热后开始运行时，请在加热完成后先关闭电源，将温控器和负载的电源同时接通       （也可以不重新接通温控器的电源， 而是从STOP移动到RUN）。 ( 3 ) 在收音机、电视、无线设备等附近使用时， 可能发生接收 不良。

Q1: 温控器的温度误差很大。 这是为什么？ A1: 可能是以下原因。 ·和测温体的输入类别不符。 （测温体类别的设定） ·由于测温体的导线和动力线在同一配管内， 受到动 力线的干扰。（通常显示值飘动） 〈对策〉 另行布线。 或减少绕圈。 · 用铜线连接温控器和热电偶。 〈对策〉 直接连接热电偶的导线或用符合热电偶的补偿导线 来连接。 ·测温体的测温场所不合适。 ·设定了错误的输入修正值。 Q2: 请问在E5□Z发生超调或反冲， 这是为什么？ A2: 可能是以下原因 ·比例带域窄， P常数小。 ·积分时间短， I常数小。 ·微分时间长， D常数大。 ·为ON/OFF控制。 ·热响应对于快速控制系统来说控制周期长。 ·在加热冷却控制中把重叠区域误设为不灵敏区域。 对象型号 ： E5CN、E5GN、E5EN、E5AN Q3: 在E5 □N中没有显示在正确的测定值， 这是为什么？ 还有为什么会显示「S.Err」？ A3: 可能是以下原因。 ·初始设定值的输入类别设定错误。 ·初始设定值的温度单位设定错误。 ·调整值的输入修正值设定错误。 ·数据的设定单位错误。 ·测温体的极性或连接端子错误。 ·在E5□N中连接有不能使用的测温体。 ·测温体断线、短路或劣化。 ·忘记连接测温体。 ·热电偶和补偿导线的类别错误。 ·擬在热电偶和E5 □N的端子之间， 连接有使用热电 偶和补偿导线以外金属的设备。 ·连接端子的螺丝松动， 接触不良。 ·热电偶的导线或补偿导线过长， 受到导线电阻的影 响。 ·在铂电阻和E5□N 端子间的3 根导线的电阻不一样。 ·受到来自E5□N外围设备的干扰。 ·由于测温体的导线和动力线很近， 受到来自动力线 的感应干扰。 ·由于安装测温体的位置远离控制点， 使热响应滞 后。 ·E5□N使用的环境温度超过额定值。 ·在E5□N的外围使用无线设备。 ·外围设备的散热影响到热电偶输入型的端子台温 度。 ·在热电偶输入型端子台处受到风吹。 对象型号 ： E5CN、E5GN、E5EN、E5AN Q4: E5□N测定温度上升超过控制温度是为什么？ A4: 可能是以下原因。 ·由控制输出驱动的继电器的接点被融化。 ·SSR发生短路故障。 ·PID常数不合适。 ·限制操作量限位值。 ·控制对象自身发热。 对象机种 ： E5CN、E5GN、E5EN、E5AN Q5: 在E5□N中发生振荡这是为什么？ A5: 可能是以下原因。 ·比例带域窄， P常数小。 ·积分时间短， I常数小。 ·微分时间长， D常数大。 ·为ON/OFF控制。 ·热响应对于快速控制系统来说控制周期长。 ·在加热冷却控制中把重叠区域误设为不灵敏区域。 ·加热器的热容量超过控制对象的热容量。 ·受到周期性干扰的影响， 控制对象的热容量发生变 化。 ·AT 在执行中。 对象机种 ： E5CN、E5GN、E5EN、E5AN

●为正动作的设定->为反动作。 （加热控制）。

●加热器发生断线、劣化。

●输出100%->●加热器的加热容量是否充足。 ●冷却系统是否动作

●外围设备的防止加热用设备在工作。 ->对策：使防止加热温度设定大于温控器的设定温度。

●输出形态不一样。

●控制输出布线错误。

●SSR的动作不良。 ->对策：考虑漏电流的动作时请设置泄放电阻。

●控制输出继电器动作和温控器的输出（LED显示）不一致。

●选择ON/OFF控制。->在P或PID控制中通常被保留。 (关于PID控制请参见483-484页)

●以默认值进行运行。 (出厂时的值)

●与温度上升、下降的速度相比较控制周期长。 （关于控制周期请参见482见）

●请确认PID常数。 （关于PID常数请参见486页）

(测温体的类别设定)

->对策:直接连接热电偶的导线或用符合热电偶的补偿导线来连接。

（通常显示值飘动）

对策:另行布线。或减少绕圈。