多位开关智能温度开关装置及其控制方法

本发明涉及温控调节技术，尤其涉及一种多位开关智能温度开关装置及其控制方法。

温度开关器，广泛应用于介质存储与输送、环境温度调节、防冻防滑融雪、冷库温度开关等场合。现有的温控方法通常有以下几种：

一、比例-积分-微分控制器(PID)及其他复杂智能控制方法。该方法需要加热器或制冷器功率的能够连续输出，因而必须借助执行机构，这些执行机构通常是可控硅、变频器 等，他们除了价格昂贵、体积大外，还随加热器或制冷器功率增大而自身发热严重，甚至需要还需要外加散热器，这些控制系统构建成本高、无功功损耗大，一般适用于需要非常精确控制的温控场合。
二、开关型温度开关方式。仅使用继电器作为执行机构，具有造价低的特点，加热时，其控制方式是当温度低于设定温度低限后全功率开启加热器，当温度高于或低于某设定温度后，全部关闭加热器；制冷时其控制方式是当温度高于设定温度低限后全功率开启制冷器；当温度低于某设定温度后，全部关闭制冷器。这种方法自动化程度低，在运行过程中温控对象的实时温度振荡幅度大，较大的高低温差势必导致热损失量大，即无功功耗大，同时这种全开全关型的加热器或制冷器维持温度的过程中、相对于本案所述控制方法来说切换频率高，尤其是功率很大时对电网的冲击污染大。

三、多位开关型温度开关方式。如三位式控制是指温度开关仪表具有主、副二个控制输出，分别控制二个加热/制冷装置。以某恒温干燥箱为例采用主、副二个加热器或制冷器，主加热功率1500W，副加热功率1000W，要求控制温度为200度。主控温度(上限)可设定为200度，副控温度(下限)设定为185度。其工作原理如下

当恒温箱温度值低于主、副控设定值时，主控和副控继电器均吸合，二个加热器或制冷器同时加热，系统快速升温。当测量值达到副控设定值，但低于主控设定值时，副控继电器释放，断开副控加热器或制冷器的能源供给，升温速率下降。当测量值达到主控设定时，主控继电器释放，断开主加热器或制冷器的能源供给。主、副加热器或制冷器均失去能源供给，恒温箱温度逐渐下降，直至降到主控设定值的回差下限值时，主控继电器吸合，主加热器或制冷器重新工作，温度上升周而复始。其制冷过程与以上原理一致。可见，多位型开关控制是把加热器或制冷器功率分为几个档次(通常是几个加热器或制冷器)，而且事先设定各种温度限值，各个温度限值均对应设定的加热器或制冷器组合，其控温的范围大，自动化程度明显偏低