Die Temperaturregelung des experimentellen Elektroofens ist für die Wärmebehandlung sehr wichtig, und hochwertige Elektroofendrähte und eine wirksame Regelung sorgen dafür, dass die Ofentemperatur des experimentellen Elektroofens stabil bleibt. Es gibt einen vorgegebenen Temperaturbereich, um die Anforderungen des Wärmebehandlungsprozesses zu erfüllen. Unter automatischer Ofentemperaturregelung versteht man das automatische Zu- oder Abschalten der dem Ofen zugeführten Wärmequellenenergie basierend auf der Abweichung der Ofentemperatur von der vorgegebenen Temperatur oder der kontinuierlichen Änderung der Größe der Wärmequellenenergie.
Zu den häufig verwendeten Regelungsregeln für die automatische Steuerung der Wärmebehandlungstemperatur gehören Zweipunkt-, Dreipunkt-, Proportional-, Proportional-Integral- und Proportional-Integral-Ableitungsregelung.
1. Zwei-Positionen-Einstellung - es gibt nur zwei Zustände: ein und aus. Wenn die Temperatur des Vakuum-Kohlenstoffröhrenofens unter dem eingestellten Grenzwert liegt, ist der Aktuator vollständig geöffnet. Wenn die Temperatur des experimentellen Elektroofens den vorgegebenen Wert überschreitet, ist der Aktuator vollständig geschlossen. (Für Aktuatoren werden im Allgemeinen Schütze verwendet.)
2. Drei-Positionen-Einstellung - es gibt zwei Einstellwerte für Ober- und Untergrenzen. Wenn die Temperatur des Versuchs-Elektroofens niedriger als der eingestellte Wert für die Untergrenze ist, wird die Heizung vollständig geöffnet. Wenn die Temperatur des Versuchs-Elektroofens zwischen den oberen und unteren Einstellwerten liegt, wird der Aktuator teilweise eingeschaltet. Wenn die Temperatur des Versuchs-Elektroofens den eingestellten Wert für die Obergrenze überschreitet, wird der Aktuator vollständig geschlossen. (Wenn es sich bei der Rohrheizung um ein Heizelement handelt, kann eine Drei-Positionen-Einstellung verwendet werden, um unterschiedliche Heiz- und Isolierleistungen zu erzielen.)
3. Proportionaleinstellung (P-Einstellung) - Das Ausgangssignal (M) des Reglers ist proportional zur Regelabweichung (e).
Nämlich: M=ke
In der Formel: K=Proportionalkoeffizient
Zwischen Eingang und Ausgang des Proportionalreglers besteht jederzeit eine entsprechende proportionale Beziehung. Wenn daher die Temperaturänderung des experimentellen Elektroofens durch proportionale Anpassung ein Gleichgewicht erreicht, wird die Abweichung, wenn die Temperatur des experimentellen Elektroofens nicht zum angegebenen Wert addiert werden kann, als „statischer Fehler“ bezeichnet.
4. Proportional-Integral-Regelung (PI) - Um statische Fehler zu eliminieren, wird der Proportionalregelung eine Integral-Regelung (I) hinzugefügt. Unter Regelung versteht man die Erhöhung des Ausgangssignals und der Abweichung des Reglers im Laufe der Zeit, bis die Abweichung eliminiert ist, bevor kein Ausgangssignal mehr vorhanden ist. Daher wird die Kombination aus Proportional- und Integralregelung, die statische Fehler eliminieren kann, als Proportional-Integral-Regelung bezeichnet
5. Proportional-Integral-Differential-Regelung (PID) – Die Proportional-Integral-Regelung beschleunigt den Regelungsprozess und erhöht die Amplitude der Temperaturschwankungen. Daher wird die Differentialregelung (D) eingeführt. Differentialregelung bezeichnet die proportionale Differenzierung der Ausgabe und Abweichung eines Reglers in Bezug auf die Zeit. Wenn Anzeichen einer Temperaturänderung vorliegen, gibt ein Differentialregler ein Regelungssignal aus. Je schneller die Änderung, desto stärker das Ausgangssignal, wodurch die Regelungsgeschwindigkeit beschleunigt und die Amplitude der Temperaturschwankungen verringert werden kann. Die Kombination aus Proportionalregelung, Integralregelung und Differentialregelung wird als Proportional-Integral-Differentialregelung bezeichnet.