不研磨超薄透镜生产线交流调功加热智能系统

　　在不研磨超薄透镜的生产过程中，超薄透镜与其玻璃模组要分别经过强碱溶液预浸、去离子水清洗、热风烘干等过程。由于超薄透镜与其玻璃模组的材料与结构的特点，在生产工艺中，对预浸、清洗、烘干的温度控制提出了极严格的要求。否则，模组在生产线上会受热应力影响而开裂，导致模具与透镜损坏。对于通常采用的“位式”温度控制，即根据温度设定值决定电热体通电或断电动作。由于系统的热惯性，被控制的温度值呈波浪变化，不能满足生产工艺过程对温度控制提出的严格要求。在该生产线的研制过程中，我们采用了交流调功加热智能PID控制系统。

　　系统原理与组成

　　智能控制是当前控制技术发展的新动向，本生产线上采用的智能PID技术具有温度传感器误差补偿、传感器短路及断路指示、温度超限报誓、加热器断路报警等功能。特别是系统可以根据实际闭环系统的结构及参数的不同，自动整定对应的最佳PID参数。系统原理如图1所示。

　　积分时间常数T，表示积分速度的大小。T，越大，积分速度越慢，积分作用越弱，不能较快地达到稳定状态，消除静差慢。反之，T，越小，积分速度越快，积分作用越强，消除静差越快，但积分作用太强，会使状态性能变差。增大T。即增大微分控制作用，可加快系统响应，降低超调，增加系统的稳定性。但TD过大，会使系统的抗干扰能力下降。

　　在系统接成闭环的情况下，具有智能的PID调节器可进入自整定状态，其自整定算法根据系统从扰动态到稳态的响应过程，计算并得出实际系统的最佳PID参数，从而提高该实际系统的控制品质。

　　整条生产线的温度控制分为三个区，分别是预浸强碱溶液加热温控区，去离子水清洗加热温控区和强制热风烘干温控区。各区温度随产品规格、出炉温度、清洁程度及生产率不同，可在40一98C范围内调整设定。各区被加热介质、加热器及传感器的安装排列等决定其闭环系统的结构特征参数不一样，故各区分别由单独的智能PID调节器控制(智能PID调节器均选用日本SHxMAnEN公司的SR4s)，由此产生对应的可控硅的触发脉冲。在一定的周期内，根据可控硅导通与截止的占空比控制流过对应加热器上正弦交流电流的半波个数，即可实现智能PID控制的交流调功，从而实现温度的精确控制(如图2所示)。