温度程序调节器
温度程序调节器的工作原理与前面介绍的调节器基本相同，只是多了一套温度程序设定装置。同时，调节器是采用正作用式的。温度程序设定装置如图11-14所示。其是在给定指针上加装一个驱动杆，小齿轮转动扇形齿轮时，驱动杆与给定指针一起转动。驱动杆上装有上、下限开关，两个开关的开关状态由开关杆控制。当驱动杆转动时，开关杆沿着控制板移动。驱动杆上还装有中间温度限位开关，它的开关状态由可调凸轮控制。当中间温度确定（如70℃）后，可调凸轮的位置固定不变。驱动杆和给定指针由小齿轮带动。按下给定值旋钮，离合器脱开，转动给定值设定旋钮，可手动设定温度给定值。拔出给定值设定旋钮，离合器合上，同步电机SM1和SM2的转动，通过差动减速齿轮装置和小齿轮带动驱动杆和温度给定指针转动。在控制系统没有投入工作时，燃油温度低于下限值，开关杆与下限温度设定器相碰，下限开关闭合，上限开关断开，中间温度限位开关触头没有被可调凸轮压下。
图11-14 温度程序设定装置
1—给定按钮；2—小齿轮；3—离合器；4—差动齿轮装置；5—同步电机；6—温度上升—下降速度开关设定；7—温度上升—下降指示灯；8—控制板；9—下限温度设定器；10—开关杆；11—上限温度设定器；12—给定指针；13—驱动杆；14—中间温度限位开关；15—可调凸轮；16—下限开关；17—上限开关
在控制系统投入工作时，先将“柴油—重油”转换开关转换到“重油”位置。合上电源开关，同步电机SM1和SM2开始转动，并经差动减速装置和小齿轮带动驱动杆与温度给定指针向指示温度增高的方向转动，经调节PID的控制作用，燃油温度的测量值将以相同的速度跟踪给定值上升。温度给定值上升的速度靠“上升—下降”设定开关来实现。它共有5挡，即0、1、2、3、5，分别控制电机SM1和SM2的转动方向。两个电机都经差动减速装置带动小齿轮转动，但它们的减速比不同，SM2的减速比小于SM1。这样，两个电机的转动方向不同，温度给定值的变化速度也不同。以增大温度给定值为例，温度“上升—下降”设定开关在不同挡上，电机SM1和SM2的转动方向及相应的温度给定值上升速度（℃/min）见表11-3。
表11-3 设定开关的作用
在燃油温度达到设定的中间温度以前，中间温度限位开关没有被凸轮压下，燃油系统用柴油工作。当油温升高到设定的中间温度时，中间温度限位开关被可调凸轮压下，使三通电磁阀2和三通活塞阀1（图11-13）动作，自动切断柴油通路，让重油进入燃油系统。当温度上升到上限值时，开关杆与上限温度设定器相碰，下限开关断开，上限开关闭合，同步电机停转，油温给定值不再上升。这时控制系统由温度程序控制自动转换为黏度定值控制。
如果将“柴油—重油”转换开关转换到“柴油”位置，同步电机就以与原来相反的方向转动，温度给定值按原速降低，控制系统由黏度定值控制自动转换为温度程序控制。当油温下降到中间温度时，自动切断重油通路，燃油系统用柴油工作；当油温下降到下限值时，下限开关闭合，上限开关断开，同步电机停转。
4.“温度—黏度”控制选择阀
温度程序调节器和黏度调节器的输出信号都送到“温度—黏度”控制选择阀，选择阀的输出信号送入蒸汽调节阀控制其开度。当温度低于上限值时，选择阀输出温度程序信号；当油温达到上限值时，选择阀输出黏度控制信号。
5.三通电磁阀和三通活塞阀
三通电磁阀和三通活塞阀用于控制柴油与重油自动转换，其工作原理如图11-15所示。其中，图11-15（a）所示为三通电磁阀的逻辑符号；图11-15（b）所示为三通活塞阀的结构示意。B和C分别接重油和柴油管路。A是三通活塞阀的输出管路。当油温低于中间温度时，中间温度限位开关触头没有被压下，电磁阀SV1通电，SV2断电，三通电磁阀下路通，气源被截止。三通活塞阀的控制活塞3上部通大气。在弹簧8的作用下，控制活塞3连同活塞杆4和控制阀6一起上移，直到控制阀6落在上阀座5上为止。这时，切断重油管B与输出管处的通路，而柴油管C通输出管A，柴油进入燃油系统。当燃油温度高于中间温度值时，中间温度限位开关被可调凸轮压下，此时三通电磁阀SV1断电，SV2通电，三通电磁阀上路通，气源进入三通活塞阀的控制活塞3的上部空间，使控制活塞3连同活塞杆4和控制阀6一起克服弹簧8的张力向下移动，直到控制阀6落在下阀座7上为止。这时，切断柴油管C与输出管A之间的通路。接通重油管B与输出管A之间的通路，重油进入燃油系统。三通电磁阀的逻辑功能是SV1和SV2不可能同时通电，它们中一个通电另一个必定断电。SV2通电，三通电磁阀上路通，SV1通电，三通电磁阀下路通；如果SV1和SV2均断电，三通电磁阀保持原状态。
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图11-15 三通活塞阀工作原理
1—手轮；2—限位螺钉；3—控制活塞；4—活塞杆；5—上阀座；6—控制阀；7—下阀座；8—弹簧；9—限位开关杆（a）三通电磁阀的逻辑符号；（b）三通活塞阀的结构示意
限位开关杆9用于检测柴油与重油转换是否完成。转动手轮可以进行柴油与重油的手动转换。
6.系统工作过程
（1）系统启动。若使系统投入工作，应先合上电源主开关，电源指示灯亮；再将温度“上升—下降”设定开关转到所要设定的位置上，如转到“5”挡。然后将“柴油—重油”转换开关转换到“重油”位置，重油转换灯亮，表示系统已投入工作。这时电机SM1正转，电机SM2正转，于是油温会以4℃/min的速度上升；测黏计电机启动，使测黏计和差压变送器投入工作。黏度指示仪表和记录仪表将显示燃油黏度值，但因黏度调节器没有接通气源而没有输出。此时燃油系统采用柴油工作。
（2）供柴油切换成供重油油温从下限值开始以4℃/min的速度上升。温度程序调节器的驱动板和给定指针逐渐向温度增高的方向转动。当油温上升到中间温度时，可调凸轮将中间温度限位开关压下，三通电磁阀SV2通电、SV1断电。三通电磁阀上路通，三通活塞阀的活塞上部空间通气源，将活塞压到下位，这时，燃油系统自动由用柴油转换到用重油。
（3）升温控制变换成温度定值控制。当油温达到上限值时，开关杆与上限温度设定器相碰，下限开关断开，上限开关闭合，电机SM1和SM2断电停转，燃油温度不再升高，即由温度程序控制转为温度定值控制。其工作的持续时间由计时器（0～60 min范围内调整）决定。
（4）温度控制变换成黏度控制。一旦计时器计时时间到，黏度调节器接通气源投入工作。把差压变送器送来的与黏度成正比的气压信号同给定值相比较得到偏差信号，经黏度调节器中PID控制作用输出一个控制信号，该信号大于温度程序调节器的输出信号，“温度—黏度”控制选择阀输出黏度控制信号，实现对燃油黏度的定值控制。
（5）系统停止。如果要停止控制系统工作，只要把“柴油—重油”转换开关转换到“柴油”位置即可。这时同步电机出现同升温控制时相反的运转，即电机SM1反转、SM2反转。温度程序调节器的给定值按原速降低。当油温下降到中间温度时，中间温度限位开关弹回，三通电磁阀SV2断电、SV1通电。三通电磁阀下路通，三通活塞阀的活塞上部空间通大气，活塞由下位转换到上位，燃油系统由用重油转换到用柴油。
当燃油温度下降到下限值时，开关杆与下限温度设定器相碰，下限开关闭合，上限开关断开。电机SM1和SM2断电停转。测黏计和黏度显示仪表停止工作。至此，控制系统又恢复到系统投入工作前的初始状态。拉下电源主开关，切除了控制系统的工作。
7.管理维护
本系统的黏度和温度调节器都是气动仪表，有关的气动仪表的日常管理要求、特点、应注意的事项及常见故障排除在本系统中一样可以应用。在此要特别指出的是，系统在运行过程中，每隔一段时间要按一下安装在横节流孔上的通针，对横节流孔进行一次冲洗，以免被污物堵塞，如果横节流孔旁没有装通针，应将它拆下来用溶剂进行清洗。在装配前，要用压缩空气吹干。测黏计马达滚珠轴承应每年清洁一次，并重新灌注润滑脂。齿轮箱每年要检查和清洗一次，清洗后用压缩空气吹干，添加新齿轮油至正常油位。
另外，本系统在运行过程中最常见的故障是，当系统停用一段时间再次启用时，执行机构的调节阀刚开始不动作，势必导致被控参数暂时失控。在这种情况下，最简单的方法是通过大幅度的改变给定值，使调节器的输出增大，一旦调节阀动作后，立即将给定值调回正常值即可。
