一种恒功率输出控制加热的多点自动控温方法技术

一种恒功率输出控制加热的多点自动控温方法，其包括以下步骤：设置多个加热模块，所述每个加热模块控制多个加热瓦，所述每个加热瓦分别通过一通道进行供电；电压传感器分别检测出三相输入电源的输入电压，加热模块循环检测出每路加热瓦输出的最大电流，主机综合计算出每个加热瓦当前实际功率；根据每个通道的加热瓦实际功率，调整加热瓦脉宽输出比例，使加热瓦实时加热功率达到预设值；周期性检测出加热瓦供电电压，根据电压变化调整加热瓦脉宽输出比，使加热瓦实时加热功率达到预设值；周期性检测出设备所在的环境温度，根据环境温度调整加热瓦脉宽输出比，使加热瓦实时加热功率达到预设值。本发明专利技术通过自动检测每块加热瓦功率、供电电压、环境温度变化并对其自动进行补偿的自动控温，不需要人工不停调节加热瓦功率。

【技术实现步骤摘要】
—种恒功率输出控制加热的多点自动控温方法
本专利技术涉及吸塑、注塑、挤塑等塑料成型类生产设备的温度控制方法，特别是。
技术介绍
多点加热控温设备如吸塑、注塑、挤塑等塑料成型类生产设备拥有大量独立(10-2000加热控制点)加热瓦控制温度的设备系统，加热控制是这类设备最关键最核心的部分，它的稳定性直接影响产品合格率和耗能量，世界上此类(本专利技术适用于吸塑、注塑、挤塑等塑料成型类设备，以下简称多点加热控温设备)设备众多数量的加热控制基本上采用设定加热时间脉宽调功法的开环控制(设定温度的闭环PID控制干扰无法抑制、成本高不适用，详情见下面说明)，目前这种方式的控温稳定性差，分析其原因主要有: 1)控温的加热瓦易老化，外围接线都会影响加热瓦实际加热输出功率，加热瓦出厂时1000W，但三个月使用后因老化可能只有700瓦，原来设定的值又要手动改变才能适应加热瓦老化； 2)工厂供电电压随着用电负荷的变化而变化，按照1000W的阻性负载(约48欧电阻)，电压每变化2V，加热瓦功率变化220*220/48-218*218/48 = 18W ； 3)环境温度变化，早上和中午环境温度可能相差20度，0度时按照1000W的负载全部加热最高能加热到500度，这样20度也相当于加热瓦10W功率； 以上这些因素变化都会直接影响加热瓦功率变化，直接影响控温稳定性，是影响控温稳定性的主要因素，进而使得此类设备的加热工艺调整复杂，废品率大。 传统上多点加热控温设备大都采用脉宽宽度调功法实现对每块加热瓦温度控制，目前主要有以下两种控温方式有: 1)设定加热时间百分比控温 目前此类设备制造商大都采用调节每块加热瓦加热时间百分比(0-100)大小实现对每块加热瓦功率控制，来实现对加热瓦温度控制，这种方式投资少，但加热系统稳定性差、控温精度低(假如0-100对应加热温度0-500度，1个加热百分比精度是5度)、能耗高，主要原因是加热瓦易老化、供电电压和环境温度变化，都会直接影响加热温度稳定性，所以目前此类设备加热参数要操作工不停调整，致使加热工艺相当复杂，对操作工素质要求高。 2)设定温度通过PID调节器控温 给每块加热瓦加装温度传感器，通过PID调节达到控温目的，但这种控制方案大大增加了投资成本，安装维护更复杂，另外数量众多的热电偶检测很难确保不受到强电干扰，此类设备热电偶和加热瓦强电装在一起很难将弱电和强电分开，干扰时常发生使系统变得非常不稳定，故障点大大增多，这种方法目前采用很少。 恒功率输出控制加热的多点自动控温方法在这个背景下诞生 名词解释:脉宽宽度调功法:通过对加热模块或PLC编程，把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形(如图1中T0)输出，本方法是通过改变脉冲的宽度或占空比产生矩形波输出到加热瓦，这样可以调节加热瓦输出功率大小目的，如图1所示。 加热时间百分比:加热时间百分比是指功率一定时(如600瓦)，由电脑将1秒(或2、3、5、10秒等)倍数时间段(如图1中T)分成100个等份进行脉宽宽度调功法，通过调节加热时间通断比0-100，设置50此时加热瓦功率是现有功率50%，设置100此时加热瓦功率是现有功率100%，一直加热。此设定值是当前此加热瓦功率输出，并随时通过电脑调节和存储。加热时间百分比也称加热功率百分比。 加热时间千分比:加热时间千分比是指功率一定时(如600瓦)，由电脑将1秒(或2、3、5、10秒等)倍数时间段(如图1中T)分成1000个等份进行脉宽宽度调功法，通过调节加热时间通断比0-1000，设置500此时加热瓦功率是现有功率50%，设置1000此时加热瓦功率是现有功率100%，一直加热。此设定值是当前此加热瓦功率输出，并随时通过电脑调节和存储。加热时间千分比也称加热功率千分比。 加热模块:每个模块有16路可控硅加热控制通道，每8路共一项电220V电源，最大接1.2千瓦的负载，能自动检测出每个通道的短路和断路通过主机报警。接收主机命令加热模块通过分时独立给每个通道通电方法，能在很短时间(4秒)内自动检测出每个通道输出的最大电流，通过主机自动计算出每路加热瓦功率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种恒功率输出的加热瓦的多点自动控温系统，其包括加热瓦、力口热模块、环境温度传感器、电压传感器以及主机； 所述每个加热模块控制多路所述加热瓦通道，并自动检测每个加热通道的最大电流、短路、断路状态；所述加热模块接收所述主机指令通过分时独立给每个通道通电，检测出每个通道输出的最大电流； 所述电压传感器分别检测出加热瓦通道的三相输入电源输入电压，通过所述加热模块检测出通过每路加热瓦的最大电流，所述主机根据各加热瓦通道的输入电压与最大电流计算出每个通道加热瓦的实际加热功率； 所述主机设定所述每个加热瓦的加热功率值，并根据检测到的实际加热功率调节每块加热瓦的加热脉宽输出，使加热瓦的实际加热功率等于所述主机的设定值以完成对所述加热瓦实际加热功率的自动补偿； 所述电压传感器周期性的检测所述各路通道供电电压值，所述主机根据加热瓦供电电压值调节每块加热瓦的加热脉冲输出，使加热瓦的实际加热功率等于所述主机的设定值以完成对供电电压造成所述加热瓦实际加热功率变化的自动补偿； 所述环境温度传感器周期性检测出设备所在的环境温度，所述主机根据环境温度控制加热瓦脉宽输出，使加热瓦的实际加热功率等于所述主机的设定值以完成对环境温度造成所述加热瓦实际加热功率变化的自动补偿。 本专利技术还提供了一种恒功率加热瓦的多点自动控温方法，其包括以下步骤: 检测出每个加热瓦通道的最大电流、短路、断路状态；通过分时独立给每个通道通电，检测出每个通道输出的最大电流； 检测出加热瓦通道的三相输入电源输入电压，并检测出通过每路加热瓦的最大电流，得到每个通道加热瓦的实际加热功率； 设定每个加热瓦的加热功率值，根据检测到的实际加热功率调节每块加热瓦的加热脉宽输出，对所述加热瓦实际加热功率自动补偿使实际加热功率等于所述主机的设定值； 周期性的检测所述各路通道供电电压值，所述主机根据每个通道的加热瓦实际加热功率调整加热瓦脉宽输出，使加热瓦实际加热功率等于所述主机的设定值； 周期性检测出设备所在的环境温度，所述主机根据环境温度控制加热瓦脉宽输出，使加热瓦实际加热功率等于所述主机的设定值。 本专利技术具有以下有益效果: 不管加热系统的加热瓦功率、供电电压、环境温度如何变化，本专利技术方法自动检测每块加热瓦实际功率、供电电压、环境温度变化并对其自动进行补偿的自动控温，不需要人工不停调节加热瓦功率，使生产加热工艺大为简化； 本专利技术方法采用设定功率千分比与现有技术百分比，温度控制精度提高数倍，投资不变情况下，温度控制精度大大提高。 当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。 【附图说明】 图1:加热瓦的脉冲波形图。 其中，T0是脉冲宽度或占空比，T是相邻脉冲的时间段。 【具体实施方式】 下面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作出创造性劳动前提下所获得的所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒功率输出的加热瓦的多点自动控温系统，其特征在于，包括加热瓦、加热模块、环境温度传感器、电压传感器以及主机；所述每个加热模块控制多路所述加热瓦通道，并自动检测每个加热通道的最大电流、短路、断路状态；所述加热模块接收所述主机指令通过分时独立给每个通道通电，检测出每个通道输出的最大电流；所述电压传感器分别检测出加热瓦通道的三相输入电源输入电压，通过所述加热模块检测出通过每路加热瓦的最大电流，所述主机根据各加热瓦通道的输入电压与最大电流计算出每个通道加热瓦的实际加热功率；所述主机设定所述每个加热瓦的加热功率值，并根据检测到的实际加热功率调节每块加热瓦的加热脉宽输出，使加热瓦的实际加热功率等于所述主机的设定值以完成对所述加热瓦实际加热功率的自动补偿；所述电压传感器周期性的检测所述各路通道供电电压值，所述主机根据加热瓦供电电压值调节每块加热瓦的加热脉冲输出，使加热瓦的实际加热功率等于所述主机的设定值以完成对供电电压造成所述加热瓦实际加热功率变化的自动补偿；所述环境温度传感器周期性检测出设备所在的环境温度，所述主机根据环境温度控制加热瓦脉宽输出，使加热瓦的实际加热功率等于所述主机的设定值以完成对环境温度造成所述加热瓦实际加热功率变化的自动补偿。...

【技术特征摘要】
1.一种恒功率输出的加热瓦的多点自动控温系统，其特征在于，包括加热瓦、加热模块、环境温度传感器、电压传感器以及主机； 所述每个加热模块控制多路所述加热瓦通道，并自动检测每个加热通道的最大电流、短路、断路状态；所述加热模块接收所述主机指令通过分时独立给每个通道通电，检测出每个通道输出的最大电流； 所述电压传感器分别检测出加热瓦通道的三相输入电源输入电压，通过所述加热模块检测出通过每路加热瓦的最大电流，所述主机根据各加热瓦通道的输入电压与最大电流计算出每个通道加热瓦的实际加热功率； 所述主机设定所述每个加热瓦的加热功率值，并根据检测到的实际加热功率调节每块加热瓦的加热脉宽输出，使加热瓦的实际加热功率等于所述主机的设定值以完成对所述加热瓦实际加热功率的自动补偿； 所述电压传感器周期性的检测所述各路通道供电电压值，所述主机根据加热瓦供电电压值调节每块加热瓦的加热脉冲输出，使加热瓦的实际加热功率等于所述主机的设定值以完成对供电电压造成所述加热瓦实际加热功率变化的自动补偿； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德奎，史先桂，
申请(专利权)人：合肥维博自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34