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热风循环烘箱是药品生产中的常用设备，能否保证物料的均匀干燥是热风循环烘箱的重要技术指标，也是影响产品质量的关键因素。
近期笔者所在的车间的热风循环烘箱到了再验证的周期了，我们就开始准备对其进行验证测试。
对于热风循环烘箱主要关注有以下几点：
关注点1就是常规的进行空载和满载的热分布的测试中温度的选择，因我们设备使用其干燥的物料依使用的温度不同，我们选取了使用温度的上下限，来进行验证，以涵盖设备所有的运行区间，我们使用的温度下限为40℃，使用的温度上限为105℃，因此我分别针对这两个温度进行温度均一性的测试，并且空载和满载都要进行三次，根据行业标准《JB/T 20033-2011 热风循环烘箱》，设备运行时温度波动的范围应在所设定温度的±3℃以内。也就是说这两个温度测试试时，温度的波动的波动范围都要在±3℃以内。
温度要符合要求，测温探头的位置也要考虑，关注点2就是探头放置位置，测温点的布局我们也可依据上述的这个热风循环烘箱的行业标准，探头分布依据设备的几何空间， 进行了测温探头的分布上中下三层每层分布5个探头，第16个探头与设备的测温探头位置相同。
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关注点3是测试时间，测试时间也要依据我们的使用需要，就要考虑设备在使用过程的稳定性，要保证烘箱在我们使用的这个时间里，温度是符合要求的。我们运行的选取原则也是依据产品的干燥参数来确定的，低温段我们选的产品的最长运行时间为400分钟，高温段我们选取了最长运行时间为180分钟。都为该时间段所有使用的最长时间。因此我们最终的验证参数确定为40℃运行400min，空满载各三次，105℃运行180min空满载各三次。
在进行正式开始测试前，我们所使用的测温设备的也应该进行校准，就是要对测试的40℃与105℃这两个点进行了校准，测温探头的准确性要保持致。温度验证仪校准后，要与设备上的测温探头进行了比对，保证设置值与显示值一致，并且与温度验证仪它们三个之间的显示值应是一致的。如果不一致，应找出不一致的，并对其进行修正。否则最终的验证肯定会以失败告终。他们之间的显示不一致， 我们是不会测试出合格的数据的。这是一个大前提，没有这个其他的条件都不成立。在进行完这个比对后，测试合格与否就全看设备的温度调节功能了。
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设备的温度调节功能影响因素有以下几点，供热热源的稳定供给，如果你设备是蒸汽加热，那么你蒸汽压力和流量都要稳定，否则直接影响温度。第二要关注的就是加热阀门的形式，对于这种温度波动要求比较严格的设备，加热阀门应选择比例调节阀，这样可以控制蒸汽的开度，如果使用气动阀门，它的调节能力是很差的，因为他只有开或关两个状态，这样的结果会导致阀门频繁的开启，影响其使用寿命。另一个就是，温度不好控制温度加热的惯性大，升温升的高，降温降的低，容易走两个极端，不好控制，所以应选择比例调节阀。另一个是送排风机的稳定运行，保证循环风量的稳定，风量稳，送入的热量就是稳定的。
硬件说完说软件，温度的调节，离不开PID参数，参数的控制就好象我们开车，我们要保证设备在80-100km/h运行，在没有定速巡航全靠人为的情况下，我们肯定不能在到80迈时才加油，也不能在到了100迈才减速，应该在这个区间找也一个高低阈值。PID参数要实现的就是这个作用。该“刹车”就“刹车”，该“加油”就“加油”。它是通过一种算法来进行控制的，它可以将需要控制的物理量带到目标附近，它可以“预见”这个量的变化趋势，它也可以消除因为散热、阻力等因素造成的静态误差。三个最基本的参数就是kP,kI,kD。KP就是比例的意思。它的作用最明显，原理也最简单。当加热温度与目标值差距不大时，就让加热器“轻轻地”加热一下。要是因为某些原因，温度降低了很多，就让加热器“稍稍用力”加热一下。要是当前温度比目标温度低得多，就让加热器“开足马力”加热，尽快让水温到达目标附近。这就是P的作用，kP越大，调节作用越激进，kP调小会让调节作用更保守。
D的作用更好理解一些，所以先说说D，最后说I。刚才我们有了P的作用。不难发现，只有好像不能让来，温也控制得晃晃悠悠，好像整个系统不是特别稳定，总是在抖动”。你心里设想一个弹簧：现在在平衡位置上。拉它一下，然后松手。这时它会震荡起来。因为阻力很小，它可能会震荡很长时间，才会重新停在平衡位置。因为，当比较接近目标时，的控制作用就比较小了。越接近目标，P的作用越温柔。有很多内在的或者外部的因素，使控制量发生小范围的摆动。D的作用就是让物理量的速度趋于0，只要什么时候，这个量具有了速度，D就向相反的方向用力，尽力刹住这个变化。kD参数越大，向速度相反方向刹车的力道就越强。
在的作用下，水温慢慢升高。直到升高到时，他发现了一个不好的事情：，，怎么办？兄这样想：我和目标已经很近了，只需要轻轻加热就可以了。D兄这样想：加热和散热相等，温度没有波动，我好像不用调整什么。于是，温度永远到不了目标值，这时I参数的出现，它设置一个积分量。只要有温度偏差存在，就不断地对偏差进行积分（累加），并反应在调节力度上。这样一来，即使102和105℃相差不太大，但是随着时间的推移，只要没达到目标温度，这个积分量就不断增加。系统就会慢慢意识到，还没有到达目标温度，该增加功率啦！
到了目标温度后，假设温度没有波动，积分值就不会再变动。但是，温度是稳稳的。kI的值越大，积分时乘的系数就越大，积分效果越明显。所以，I的作用就是，减小静态情况下的误差，让受控物理量尽可能接近目标值。I在使用时还有个问题：需要设定积分限制。防止在刚开始加热时，就把积分量积得太大，难以控制。
谈了这么多，不难看出一台设备要稳定的运行，还是需要各方面共同的努力的，不能忽视任何一个方面。要把这如设备调教的性能出众，还得看谁把细节做的更好。
本文参考：百度控制原理说明与图解
