圖1 常見電接點溫度儀表

①電接點溫度儀表構成溫度控制系統框圖

圖2  電接點溫度儀表構成溫度控制系統框圖
 
②電接點溫度儀表構成溫度控制系統電氣二次控制原理圖

圖3 電接點溫度儀表構成溫度控制系統電氣二次控制原理圖

③說明
1FU為電氣二次回路電源熔斷器；1HR為二次回路電源指示燈（紅）；2HR為運行指示燈（紅）；1HG為停機指示燈（綠）；1KA、2KA為中間繼電器；1SA為無自復位旋轉開關（最好使用三擋旋轉開關，中間位置為加熱強制停止，兩側為自動或手動工作模式）；1SS為停止按鈕；1SB為啟動按鈕；1KM為接觸器；1KH為熱繼電器；上限和下限報警觸點來自于電接點溫度計儀表。
 
④工作原理
a、在控溫系統上電前，首先進行溫度設定，將電接點雙金屬溫度、電接點壓力式溫度計和溫度開關等儀表上限報警值和下限報警值調至所需控制范圍。
b、無自復位旋轉開關在中間位置為加熱強制停止，無論手動或自動均不能啟動加熱設備；旋轉開關在自動加熱位置時，加熱設備由儀表自動控制；旋轉開關在手動加熱位置時，加熱設備由人工手動控制啟停。
c、自動工作模式下溫度控制原理:溫度控制系統有手動加熱和自動控制兩種工作模式，通過旋轉開關1SA來選擇；電氣二次回路接通電源后，電源指示燈1HR常亮，（接觸器1KM未動作時）1HG運行指示燈亮；當加熱裝置內的溫度＜儀表下限報警值時，儀表下限常開觸點閉合、同時中間繼電器1KA常開觸點閉合，電加熱器開始加熱，溫度加熱系統升溫，同時2HR運行指示燈亮；當加熱裝置內的實際溫度上升到≥儀表下限報警值時，下限報警觸點斷開、同時中間繼電器1KA常開觸點斷開，但由于接觸器的常開觸點1KM-1閉合自鎖,加熱器仍然加熱,溫度繼續上升；當加熱裝置內的溫度＞儀表上限報警值時，儀表上限常開觸點閉合、同時中間繼電器2KA常閉觸點斷開，加熱器斷電，停止加熱，同時1HG停機指示燈亮；當加熱裝置內的溫度≤儀表下限報警值時，儀表上限常開觸點斷開、同時中間繼電器2KA常閉觸點閉合，此時加熱器仍不能加熱；當溫度溫度＜儀表下限報警值時，加熱裝置才又開始加熱，這樣如此循環即可實現區間溫度控制。
d、儀表報警觸點容量較小且通常為常開，1KA、2KA中間繼電器作用在于觸點增容、隔離干擾和報警觸點狀態轉換，使用中間繼電器有利于提高系統可靠性。
e、圖3為較完整的電氣二次控制原理圖，僅供大家參考，實際應用時可根據實際需要增加相關元件及修改原理圖。

⑤特點
a、采用電接點溫度儀表構成的溫度控制系統，方法簡單，所用部件少，成本低。
b、但由于電接點溫度儀表的測溫元件與指示表盤合在一起，觀察加熱裝置的實時溫度略有不便。
c、另外電接點溫度儀表有慣性，測溫精度和控制誤差較大，因此這種方法常用在對溫度控制要求不高的場合。
    

2、位式顯示控制儀溫度控制系統
位式顯示控制儀溫度控制系統的溫度測量部分由溫度傳感器(熱電偶或熱電阻)、連接導線(熱電偶用熱電偶補償導線，熱電阻用3×1.5mm2銅芯電纜)和三位控制儀構成，溫度測量和溫度顯示是分開的。位式控制目前以智能顯示控制以為主，但還有部分指針式位式控制儀在使用。

①用顯示控制儀上限和下限報警構成溫度控制系統
用顯示控制儀上限和下限報警構成的溫度控制系統電氣二次控制原理圖與圖3完全相同，在此以昌暉儀表YR-GFC803-01顯示控制儀為例，介紹溫度傳感器和儀表的接線： 

圖4  位式顯示控制儀儀表接線圖

②如何使用智能顯示控制儀報警和回差進行溫度控制？
智能顯示控制儀報警輸出均為位式ON/OFF帶回差，指針儀表沒有“回差”這個功能。回差可以防止顯示控制儀輸出繼電器在報警輸出臨界點上下波動時頻繁動作，具體輸出狀態如下:

圖5 顯示控制儀下限報警回差輸出狀態



圖6 顯示控制儀上限報警回差輸出狀態

在弄清楚顯示控制儀報警回差概念之后，使用智能顯示控制儀時僅需要一個報警點也可以控制加熱系統，溫度控制使用智能顯示控制報警回差在上限報警和下限報警時不相同：

 a、用顯示控制儀上限報警控制溫度
比如要將溫度控制在100-150℃之間，設定儀表上限報警值為150(用上限控制溫度時，儀表上限報警值=需要控制的溫度上限值)，設定回差為50(用上限控制溫度時，回差=需要控制的溫度上限值—需要控制的溫度下限值=150-100)。其工作原理為：自動工作模式下，加熱系統上電后只要溫度＜150℃時儀表上限報警(常開)觸點不動作，同時1KA觸點閉合，此時系統升溫；當溫度≥150℃時儀表上限報警(常開)觸點閉合，同時1KA觸點斷開，此時系統停止加熱；當100℃≤溫度＜150℃時，在儀表回差(回差=50)作用之下上限報警(常開)觸點仍然閉合，同時1KA觸點仍然斷開，此時系統依舊不加熱；當溫度＜100℃時儀表上限報警(常開)觸點斷開，同時1KA觸點閉合，此時系統升溫，這樣如此循環即可實現區間溫度控制。

圖7 用顯示控制儀上限報警控制溫度的電氣二次控制原理圖

b、用顯示控制儀下限報警控制溫度
比如要將溫度控制在100-150℃之間，設定儀表下限報警值為100(用下限控制溫度時，儀表下限報警值=需要控制的溫度下限值)，設定回差為50(用下限控制溫度時，回差=需要控制的溫度上限值—需要控制的溫度下限值=150-100)。其工作原理為：自動工作模式下，加熱系統上電后只要溫度＜100℃時儀表下限報警(常開)觸點閉合，1KA觸點閉合，此時系統升溫；當溫度≤100≤150℃時在儀表回差(回差=50)作用之下下限報警(常開)觸點仍然閉合，同時1KA觸點仍然閉合，此時系統繼續加熱；當溫度＞150℃時，在儀表下限報警(常開)觸點斷開，同時1KA觸點斷開，此時系統停止加熱；直至再次溫度再次＜100℃時儀表下限報警(常開)觸點才閉合，同時1KA觸點閉合，此時系統升溫，這樣如此循環即可實現區間溫度控制。

圖8 用顯示控制儀下限報警控制溫度的電氣二次控制原理圖

圖9 溫控器+接觸器構成的溫度控制系統的電氣二次控制原理圖

a、溫控儀+接觸器構成溫度控制系統工作原理
溫控儀+接觸器構成的溫度控制系統與采用位式顯示控制儀溫度控制系統電氣二次控制原理一樣，但其工作原理有很大差別：采用位式控制儀時接觸器僅在實際溫度達到需要控制溫度的上限或下限時才動作；采用溫控儀時接觸器在實際溫度遠低于所需要控制溫度值時一直閉合，當溫度臨近控制溫度值的一定范圍內開始斷開且間隔一定時間后又閉合，實際溫度越接近控制溫度值，繼電器斷開和閉合頻率越高；實際溫度超過控制溫度值時接觸器斷開不再動作，這樣如此循環即可實現區間溫度控制。
 
b、特點
◆在加熱過程中通過接觸器點動開關動作來調整加熱裝置的通電時間，對防止加熱過程溫度過沖有很好的改善，溫度偏差遠低于位式控制儀表的控制結果。
◆實際溫度臨近控制溫度值時接觸器動作頻繁，會影響加熱器和接觸器使用壽命。
 
 ③溫控其+固態繼電器構成溫度控制系統
溫控儀+固態繼電器構成的溫度控制系統構成如圖10所示，此時溫控器必須選擇繼電器控制輸出。溫控儀直接驅動一支固態繼電器(SSR)便可進行大容量的控制，當加熱器為三相時，溫控器的輸出驅動3只固態繼電器，固態繼電器輸入端可串或并聯，而加熱器可接成三角型或星型，另外還要加上相配套的散熱器進行散熱。這種控溫系統適用于電加熱器的容量較大時的場合。

固態繼電器(SSR)與接觸器相比，是一種沒有機械運動，不含運動零件的繼電器，但它具有與機電繼電器本質上相同的功能。SSR是一種全部由固態電子元件構成的無觸點開關元件，他利用電子元器件的點，磁和光特性來完成輸入與輸出的可靠隔離，利用大功率三極管，功率場效應管，單項可控硅和雙向可控硅等器件的開關特性，來達到無觸點，無火花地接通和斷開被控電路。

圖10 溫控儀+固態繼電器的溫度控制系統構成
 
a、特點
◆在加熱過程中通過固態繼電器無觸點開關動作來調整加熱裝置的通電時間，對防止加熱過程溫度過沖有很好的改善，溫度偏差遠低于位式控制儀表的控制結果。
◆實際溫度臨近控制溫度值時加熱器通電頻繁，電流沖擊會影響加熱器使用壽命。

 
④溫控器+電力調整器+可控硅構成溫度控制系統
溫控器+電力調整器+可控硅構成的溫度控制系統是目前最好的溫度控制方式。電力調整器也稱為三相可控硅交流調壓器，其與帶1-5V、4-20mA的溫控器、PLC或DCS配套使用。溫控器+電力調整器+可控硅構成的溫度控制系統主要用與工業電爐的加熱控制、大型風機水泵軟啟動節能運行控制；負載類型可以是三相阻性負載、三相感性負載及三相變壓器負載；三相負載可以是中心接地負載、中心不接地負載、內三角形負載及外三角形負載。
 
a、溫控器+電力調整器+可控硅溫度控制系統構成
溫控器+電力調整器+可控硅溫度控制系統所選用的溫控器應該是先進控制算法的調節器，其控制輸出為4-20mA、1-5V。

圖11 溫控器+電力調整器+可控硅溫度控制系統構成圖
 
b、特點
◆在加熱過程中通過通過對電壓、電流和功率的精確控制，從而實現精密控溫。
◆憑借溫控儀先進的數字控制算法，優化了電能使用效率。對節約電能起了重要作用。
◆這種溫度控制系統構成復雜，投資最大，控制效果最好。

結束語 
溫度控制儀表的種類很多，采用不同的溫度儀表可以構成各種溫度控制系統，實際應用時應根據需要而定。昌暉儀表先進PID控制算法的溫控器YR-RJD就非常適合復雜工況的溫度控制系統，無超調和欠調，性能與國外進口調節器媲美。點擊圖片進入溫控器選型


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