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1、輥道窯溫度分布式控制系統的組成及原理
該系統由上位機與下位機兩大部分組成，上位機與下位機通過RS-485通訊協議完成信息的傳遞，上位機由586微機加RS232C/RS485轉換器構成，位于集中控制室，完成向下位機（現場控制器）發送命令、接收現場控制器數據及數據分析、存儲、報表打印、顯示等功能。下位機由現場溫度智能控制器、溫度傳感器，電動比例調節閥等組成，主要完成對輥道窯爐各點溫度的測量、控制及向上位機發送有關數據等。6個控制器通過電動比例調節閥調整噴油量達到分別控制窯爐內6點溫度，從而保證窯爐燒成帶溫度的恒定，該系統特別適合于象輥道窯這樣的小規模DCS系統。

2、智能溫度控制器的設計
2.1概述
常規PID控制器由于具有原理簡單，穩定性好，易于實現等優點，因而在過程控制中得到廣泛應用，但在輥道窯溫度控制系統中，常規PID控制器也暴露出其局限性。首先常規PID控制器的設計是基于對象的數學模型，而輥道窯爐難以用數學表達式描述，故系統達不到預期的控制品質。其次當輥道窯的工況發生變化時（例如，油壓波動，油的品質變化時），在某一工況下整定的PID參數不能滿足性能指標要求。為此，在PID控制器設計時，首先采用基于繼電反饋的整定方法，確定PID調節器參數，再對PID參數實行實時Fuzzy校正，使其具有自適應功能，從而滿足系統變工況的要求。

2.2溫控器的控制策略
2.2.1PID參數自整定
根據繼電振蕩原理，繼電反饋系統框圖如圖1所示。若繼電器輸出幅度為b，則根據非線性理論，繼電器的描述函數為，其中誤差信號的幅度為不斷調整繼電特性的幅值，使系統發生自振蕩，然后測取振蕩周期與幅度，便可得出臨界增益與臨界周期。利用這兩個參數，根據Ziegler-Nichols方法，可得出PID參數，PID參數整定完畢后，此參數作為PID控制器Fuzzy校正的初值，并自動轉入PID參數Fuzzy校正控制。一般在系統初次投入時整定，并把整定值存入EEPROM中。
其中Kp為比例系數；Ti為積分時間常數；Td為微分時間常數。
2.2.2PID參數實時Fuzzy校正
根據上述自整定得出的PID參數，當輥道窯爐參數或工況發生變化時，系統的性能將下降，甚至無法滿足工藝要求，所以必須對PID參數進行在線調整。目前較多地采用自校正PID算法，但這種方法是基于被控對象精確的數學模型，為此，我們采用模糊控制技術，根據系統運行過程中的偏差絕對值及偏差的積累絕對值，對PID參數進行實時校正，當參數或工況發生變化時，逐步調整值，使系統控制性能處于最優狀態。的修正規則如下： （1）比例系數增大，系統響應速度加快，穩態誤差減小，因此在偏差大的情況下，要增大值。但是過大會使系統產生超調，甚至不穩定，因此在偏差小的情況下，要減小值。將偏差絕對值的模糊子集取為很大（VB）、大（B）、中（M）、小（S）和很小（VS），的模糊子集取為PB、PS、O、NS、NB，則的修正量的Fuzzy控制規則如表1所示。其中，的基本論域為[0，10]，分為11個量化等級，即=｛0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10｝，的基本論域為[-0.5，+0.5]，分為11個等級即=｛-0.5，-0.4，-0.3，-0.2，-0.1，0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5｝。
（2）在PID控制器中，積分作用是為了消除穩態誤差，加強積分作用（減小）有利于減小穩態誤差，但過強的積分作用會引起積分飽和，使系統超調加大，甚至引起振蕩。因此，在調節過程中的初期，即誤差的積累較小時，應減弱積分的作用（加大）。而在調節過程的后期，即誤差累積較大時，應加強積分作用（減小）。將誤差累積絕對值的模糊子集取為VB、B、M、S和VS，的模糊子集取為PB、PS、O、NS、NB，則的修正量的Fuzzy控制規則如表2所示。其中，的基本論域為[0，10]，分為11個量化等級，即=｛0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10｝，的基本論域為[-5，+5]，分為11個量化等級即=｛-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5｝。
（3）微分在PID控制中的作用主要是改善系統的動態性能，控制超調。對于變工況且不確定系統，在調節過程的初期，即誤差的累積絕對值較小時，應加強微分的作用（即增大），而在調節過程的后期，即誤差累積的絕對值較大時，應減弱微分的作用（即減小），將的模糊子集取為PB、PS、O、NS、NB，則的修正量的Fuzzy控制規則如表2所示。其中，的的基本論域為[-1，1]，分為11個量化等級即=｛-1，-0.8，-0.6，-0.4，-0.2，0，0.2，0.4，0.6，0.8，1｝。
智能溫度控制系統結構圖如圖2所示，當要整定參數時把開關打在T，參數整定完畢，切換到自動位置A，參數自調整控制器對控制對象進行調節。