一种自适应调节功率输出智能加热控制卡及其控制方法技术

技术编号:17779077 阅读:34 留言:0更新日期:2018-04-22 07:15
本发明专利技术公开了一种自适应调节功率输出智能加热控制卡及其控制方法,涉及温度控制技术领域。该控制卡包括:光电隔离16路可控硅输出端、电流互感器、电压互感器、温度传感器和微处理器。本发明专利技术采用对每个加热控制点的实际功率、供电电压、环境温度变化相关变量,通过相关算法,在设定功率一定情况下,自动调节温度控制点的功率输出,使实际输出加热功率和设定功率相一致,温度达到精确控制,这种控温方式投资少、简单、可靠、稳定,安装调试方便。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应调节功率输出智能加热控制卡及其控制方法
本专利技术涉及温度控制
,更具体的涉及一种自适应调节功率输出智能加热控制卡及其控制方法。
技术介绍
传统温度控制大都采用热电偶采集现场温度反馈的PID闭环控制方式,这种控温方式适合控温点数不多、接线不复杂情况,大量的温度控制点采用这种方式不仅成本高,大量热电偶和强电安装走线在一起很难确保热电偶检测不受到强电干扰,随时出现干扰使整个控温系统变得非常不稳定。影响控温稳定性的主要原因是加热元器件功率、供电电压和环境温度变化。综上所述,现有技术中的温度控制,存在成本高,及控温系统稳定性差的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种自适应调节功率输出智能加热控制卡及其控制方法,用以解决现有技术中存在成本高,及控温系统稳定性差的问题。本专利技术实施例提供一种自适应调节功率输出智能加热控制卡,包括:光电隔离16路可控硅输出端、电流互感器、电压互感器、温度传感器和微处理器;所述光电隔离16路可控硅输出端分别与加热电网的16个加热通道连接;所述电流互感器,用于分时检测每个加热通道的电流;所述电压互感器,用于分时检测每个加热通道的电压;所述温度传感器,用于检测环境温度;所述微处理器,用于根据每个加热通道的电流和电压,获得每个加热通道的的实际功率;以及用于根据每个加热通道的实际功率、每个加热通道的预设功率、每个加热通道的动态供电电压和环境温度,通过所述光电隔离16路可控硅输出端输出自适应调节功率。一种自适应调节功率输出智能加热控制卡,其特征在于,所述光电隔离16路可控硅输出端包括:第一光电隔离8路可控硅输出端和第二光电隔离8路可控硅输出端;所述第一光电隔离8路可控硅输出端(51)为带自适应调节时间占控比调节功率输出端,所述第二光电隔离8路可控硅输出端(52)为带自适应调节PWM调节功率输出端。优选地,所述微处理器还与485通讯接口电连接;所述485通讯接口,用于连接另一个自适应调节功率输出智能加热控制卡。优选地,所述微处理器还与数据存储器电连接。优选地,所述微处理器还与电源管理模块电连接。优选地,所述微处理器还与集成电量计量芯片电连接,且所述集成电量计量芯片分别与所述电流互感器和所述电压互感器电连接。优选地,所述微处理器还与光电隔离16路输入端电连接;所述光电隔离16路输入端,用于实时检测每个加热通道的短路、断路。本专利技术实施例提供一种自适应调节功率输出智能加热控制卡的控制方法,包括:步骤1:分时获取每个加热通道的实际功率;步骤2:获取每个加热通道的动态供电电压;步骤3:获取环境温度;步骤4:通过公式(1),确定加热功率和供电电压变化调压功率输出;步骤5:通过公式(2),确定环境温度变化调节功率量;步骤6:通过公式(3),确定自适应调节功率输出;所述公式(1)如下:加热功率和供电电压变化调压功率输出=加热功率额定值*功率设定值*标准功率*标准功率/(实测电压*实测电压*实测功率);所述公式(2)如下:环境温度变化调节功率量=(参考环境温度-环境温度)*调节系数;所述公式(3)如下:自适应调节功率输出=环境温度变化调节功率量+加热功率和供电电压变化调压功率输出。优选地,本专利技术实施例提供一种自适应调节功率输出智能加热控制卡的控制方法,还包括:将所述自适应调节功率输出通过带自适应调节时间占控比输出方式控温;其中,所述时间占控比输出,包括:将1秒时间段分成1000个等份进行时间脉宽宽度调节功率输出。优选地,本专利技术实施例提供一种自适应调节功率输出智能加热控制卡的控制方法,还包括:将所述自适应调节功率输出通过带自适应调节PWM调功输出方式控温;其中,所述PWM调功输出,包括:将每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形调节功率输出。本专利技术实施例中,提供一种自适应调节功率输出智能加热控制卡及其控制方法,与现有技术相比,其有益效果如下:为了实现每个控温点稳定可控,又要降低设备控制成本,本专利技术采用对每个加热控制点的实际功率、供电电压、环境温度变化相关变量,通过相关算法,在设定功率一定情况下,自动调节温度控制点的功率输出,使实际输出加热功率和设定功率相一致,温度达到精确控制。这种控温方式投资少、简单、可靠、稳定,安装调试方便。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种自适应调节功率输出智能加热控制卡原理框图;图2为本专利技术实施例提供的一种自适应调节功率输出智能加热控制卡的控制方法示意图;图3为本专利技术实施例提供的一种自适应调节功率输出智能加热控制卡的应用接线图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种自适应调节功率输出智能加热控制卡。如图1所示,该控制卡包括:光电隔离16路可控硅输出端、电流互感器1、电压互感器2、温度传感器3和微处理器4。具体地,光电隔离16路可控硅输出端分别与加热电网的16个加热通道连接;电流互感器1,用于分时检测每个加热通道的电流;电压互感器2,用于分时检测每个加热通道的电压;温度传感器3,用于检测环境温度;微处理器4,用于根据每个加热通道的电流和电压,获得每个加热通道的的实际功率;以及用于根据每个加热通道的实际功率、每个加热通道的预设功率、每个加热通道的动态供电电压和环境温度,通过光电隔离16路可控硅输出端输出自适应调节功率。需要说明的是,本专利技术采用数字温度传感器,ARM处理器和数字温度传感器通讯,检测环境温度。需要说明的是,本专利技术16路可控硅输出采用光电隔离器隔离强电、弱电部分,消除强电对系统的干扰。较佳地,光电隔离16路可控硅输出端包括:第一光电隔离8路可控硅输出端51和第二光电隔离8路可控硅输出端52;第一光电隔离8路可控硅输出端51为带自适应调节时间占控比调节功率输出端,第二光电隔离8路可控硅输出端52为带自适应调节PWM调节功率输出端。较佳地,微处理器4还与485通讯接口6电连接;485通讯接口6,用于连接另一个自适应调节功率输出智能加热控制卡。采用RS485通讯,具有通讯距离长,抗干扰能力强的特点。较佳地,微处理器4还与数据存储器7电连接。采用铁电处理器,能保存长达50年的数据。较佳地,微处理器4还与电源管理模块8电连接。采用高效开关电源,输出3.3V,5V2路电压提供给处理器及外围备件,降低控制板上的温升。较佳地,微处理器4还与集成电量计量芯片9电连接,且集成电量计量芯片9分别与电流互感器1和电压互感器2电连接。较佳地,微处理器4还与光电隔离16路输入端10电连接;光电隔离16路输入端10,用于采用光电隔离器隔离强电、弱电部分,实时检测加热每个通道的短路、断路。需要说明的是,微处理器4采用ARM芯片处理器具有16路PWM输出功能,能满足硬件实现加热调功的需要;具有72兆的处理速度,能有效保证通讯、数据处理、16个加热通道实时自适应调节输出处理。需要说明的是,采用集成电量计量芯片9、电流互感器1、电压互感器2自动检测A、B相电压、16个加热通道功率、总用电量。加热通道功率检测本系统通过分时(如每隔0.5秒,时本文档来自技高网...
一种自适应调节功率输出智能加热控制卡及其控制方法

【技术保护点】
一种自适应调节功率输出智能加热控制卡,其特征在于,包括:光电隔离16路可控硅输出端、电流互感器(1)、电压互感器(2)、温度传感器(3)和微处理器(4);所述光电隔离16路可控硅输出端分别与加热电网的16个加热通道连接;所述电流互感器(1),用于分时检测每个加热通道的电流;所述电压互感器(2),用于分时检测每个加热通道的电压;所述温度传感器(3),用于检测环境温度;所述微处理器(4),用于根据每个加热通道的电流和电压,获得每个加热通道的的实际功率;以及用于根据每个加热通道的实际功率、每个加热通道的预设功率、每个加热通道的动态供电电压和环境温度,自动计算输出,通过所述光电隔离16路可控硅输出端输出自适应调节功率。

【技术特征摘要】
1.一种自适应调节功率输出智能加热控制卡,其特征在于,包括:光电隔离16路可控硅输出端、电流互感器(1)、电压互感器(2)、温度传感器(3)和微处理器(4);所述光电隔离16路可控硅输出端分别与加热电网的16个加热通道连接;所述电流互感器(1),用于分时检测每个加热通道的电流;所述电压互感器(2),用于分时检测每个加热通道的电压;所述温度传感器(3),用于检测环境温度;所述微处理器(4),用于根据每个加热通道的电流和电压,获得每个加热通道的的实际功率;以及用于根据每个加热通道的实际功率、每个加热通道的预设功率、每个加热通道的动态供电电压和环境温度,自动计算输出,通过所述光电隔离16路可控硅输出端输出自适应调节功率。2.如权利要求1所述的自适应调节功率输出智能加热控制卡,其特征在于,所述光电隔离16路可控硅输出端包括:第一光电隔离8路可控硅输出端(51)和第二光电隔离8路可控硅输出端(52);所述第一光电隔离8路可控硅输出端(51)为带自适应调节时间占控比调节功率输出端,所述第二光电隔离8路可控硅输出端(52)为带自适应调节PWM调节功率输出端。3.如权利要求1所述的自适应调节功率输出智能加热控制卡,其特征在于,所述微处理器(4)还与485通讯接口(6)电连接;所述485通讯接口(6),用于连接另一个自适应调节功率输出智能加热控制卡。4.如权利要求1所述的自适应调节功率输出智能加热控制卡,其特征在于,所述微处理器(4)还与数据存储器(7)电连接。5.如权利要求1所述的自适应调节功率输出智能加热控制卡,其特征在于,所述微处理器(4)还与电源管理模块(8)电连接。6.如权利要求1所述的自适应调节功率输出智能加热控制卡,其特征在于,所述微处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员:史先桂孔德奎朱云峰凌士明丁铂金孙磊周玉龙
申请(专利权)人:合肥维博自动化科技有限公司史先桂
类型:发明
国别省市:安徽,34

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