用于控制温度的设备和方法技术

公开了一种用于控制温度的设备和方法。提供了一种温度控制设备。所述温度控制设备包括：模数(AD)转换器，其对从多个温度传感器发送的测量值进行数字转换；控制装置，其将从AD转换器发送的测量值和预置的期望值进行比较以执行PID计算；以及输出单元，其将从控制装置发送的脉冲宽度调制(PWM)控制信号发送到外部，其中将用于隔离每个温度传感器的输入侧隔离器设置在AD转换器和温度传感器之间，所述输入侧隔离器连接至每个温度传感器，并且所述控制装置按顺序操作所述输入侧隔离器。

【技术实现步骤摘要】
用于控制温度的设备和方法
本公开涉及用于控制温度的设备和方法，并且更具体地，涉及可以隔离温度传感器的每个通道的用于控制温度的设备和方法。
技术介绍
可编程逻辑控制器(PLC)可以包括用于温度控制的温度控制器件，并且该温度控制器件可以使用输入模块和输出模块。温度控制器件可以占据用于输入模块和输出模块的每一个的PLC基板插槽，在这种情况下，温度控制器件可能占据两个PLC基板插槽并且不便于独立设置每个模块的操作。当针对这种限制，占据一个PLC基板插槽的模块包括温度输入功能、PID计算功能和晶体管输出功能时，能够降低复杂性和低效率。在这种情况下，能够解决PID控制性能受PLCCPU的扫描时间影响的限制以及当PLCCPU有错误时温度控制停止的限制。对于这种配置为仅占据一个插槽的温度控制器件，期望的是确保在工业现场的每个输入通道的隔离特性，在这种情况下，为每个通道配置相同的硬件以便确保每个输入通道的隔离，但对于模块配置需要大量成本。具体地，模拟产品需要适合于许多工业应用的通道间工作电压。因此，使用多路复用器的产品可以克服制造成本和空间的限制，但是却很难满足通道间工作电压。此外，配置为对每个输入通道都有隔离的产品可以提供通道间电压，但是其在制造成本和空间的限制上具有显著局限性。
技术实现思路
实施例提供了一种温度控制设备，其可以降低制造成本并且克服空间限制，且被配置为对于每个输入通道都具有隔离性。实施例还提供了可以顺利地执行有效温差电偶输入功能和晶体管输出功能的温度控制设备和方法。在一个实施例中，温度控制设备包括：模数(AD)转换器，其对从多个温度传感器发送的测量值进行数字转换；控制装置，其将从AD转换器发送的测量值和预置的期望值进行比较以执行PID计算；以及输出单元，其将从控制装置发送的脉冲宽度调制(PWM)控制信号发送到外部，其中将用于隔离每个温度传感器的输入侧隔离器设置在AD转换器和温度传感器之间，所述输入侧隔离器连接至每个温度传感器，并且所述控制装置按顺序操作所述输入侧隔离器。输入侧隔离器可以包括连接到温度传感器的一对固态继电器(SSR)。其中每个SSR可以包括：发光二极管；以及光电晶体管，其利用从发光二极管发出的光开始工作。所述一对SSR可以包括第一SSR和第二SSR，第一SSR的发光二极管的阳极与第二SSR的发光二极管的阴极相互连接，且第二SSR的发光二极管的阳极连接至电压源VCC。控制装置可以发送隔离器接通信号给第一SSR的发光二极管的阴极，且第一和第二SSR的操作可以根据隔离器接通信号而执行。输入侧隔离器可以通过连接到温度传感器的两条线路而形成一个通道。第一SSR和第二SSR可以连接至通道。第一SSR和第二SSR中的每一个都可以包括：发光二极管；以及光电晶体管，其利用从发光二极管发出的光开始工作。第一SSR的发光二极管的阳极可以与第二SSR的发光二极管的阴极相互连接，并且第二SSR的发光二极管的阳极可以连接至电压源VCC。第一和第二SSR的操作可以根据发送给第一SSR的发光二极管的阴极的控制信号而接通。温度控制设备可以进一步包括AD隔离器，其安装在AD转换器和控制装置之间，其中AD隔离器可以包括光隔离器。温度控制设备可以进一步包括在控制装置和输出单元之间的输出侧隔离器，其中输出侧隔离器可以包括光隔离器。控制装置可以包括：通信单元，其从外部PLCCPU接收预置参数；PID计算单元，其利用由温度传感器测得的温度值和预置的期望值执行PID控制以计算调整值；存储器，其存储预置参数；以及控制单元，其使用由PID计算单元计算出的调整值来产生PWM控制信号。另一个实施例提供了一种温度控制装置，其中设置有需要两条线路连接的温度传感器，其中连接到每个温度传感器的两条线路形成一个通道，且第一SSR和第二SSR连接至每个通道。第一和第二SSR中的每一个都可以包括发光二极管和光电晶体管。第一SSR的发光二极管的阳极可以与第二SSR的发光二极管的阴极相互连接，并且第二SSR的发光二极管的阳极可以连接至电压源VCC。第一和第二SSR的操作可以根据发送给第一SSR的发光二极管的阴极的控制信号而接通。在又一个实施例中，提供了一种通过使用温度控制设备控制温度的温度控制方法，在所述温度控制设备中，每个温度传感器具有各自的通道和SSR，该SSR使每个通道都能够选择性地连接到AD转换器，该方法包括：判定选择性地连接到AD转换器的温度传感器的类型，关断连接到每个温度传感器的SSR的操作，当对由温度传感器测得的温度值进行补偿时选择电阻基准作为基准，选择性地操作SSR以按顺序从每个温度传感器接收温度值，通过使用所选择的电阻基准对所接收的温度值进行补偿，以计算出补偿后的温度，以及对补偿后的温度执行PID计算，并且产生PWM控制信号以发送给输出单元。温度控制方法可以进一步包括：在产生PWM控制信号之后，判定产生PWM控制信号的通道是否为最后一个通道。温度控制方法可以进一步包括：作为判定的结果，当可以为由每个温度传感器配置的所有通道都产生了PWM控制信号时，关断SSR的操作。温度控制方法可以进一步包括：在选择了电阻基准之后，选择决定AD转换器的可接受电压范围的电压基准。实施例的温度控制设备具有的优势在于：能够将PLC的许多模块之中的温差电偶输入模块和晶体管输出模块集成为具有温差电偶输入功能和晶体管输出功能的温度控制模块，使得它们成为一个模块。此外，还具有的优势在于：即使还未独立地配备有通道间PCB普通配置，但也能够具有通道间隔离特性。这样的配置通过给具有单一PCB平面配置的输入单元增加可靠特有的通道间隔离而获得，并且可以提供工业现场所需的高可靠性。在下面的附图和说明书中阐述一个或多个实施例的细节。其他特征从说明书和附图，以及从权利要求书中将是显而易见的。附图说明图1是示出本公开的温度控制设备的配置的框图。图2是用于说明输入侧隔离器的示意图，输入侧隔离器在实施例的温度控制设备处对每个输入通道进行隔离。图3是用于说明实施例的温度控制设备的控制装置的配置的示意图。图4是由根据实施例的温度控制设备进行的温度控制方法的流程图。具体实施方式在下面，参照附图详细地提供了本公开的详细描述。图1是示出本公开的温度控制设备的配置的框图。参照图1，本实施例的温度控制设备包括：输入单元，其接收用于被测量目标的温度值的温差电偶信号，并且将接收到的信号转换为数字信号；控制装置200，其对通过输入单元转换获得的测量值和期望值进行比较并且执行PID控制；以及输出单元300，其根据控制单元200的控制输出PID控制结果值到外部。此外，输入单元包括模数(AD)转换器100，其接收用于被测量目标的温度值的温差电偶40的输出信号(即，所产生的电动势)，并且对接收到的输出信号进行数字转换。另外，用于单独地隔离形成每个通道的温差电偶40的输入侧隔离器50设置在AD转换器100和温差电偶40之间，而用于为每个温差电偶形成单独通道的输入侧隔离器50可以设置在通道之间的一个插件板中。此外，下面结合具体附图对这种输入侧隔离器50的详细配置进行描述。另外，控制装置200执行与PLCCPU500的通信，计算从PLCCPU500发送的参数，并且根据PD计算发送PWM控制信号给输出单元300。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度控制设备，包括：模数转换器，其对从多个温度传感器发送的测量值进行数字转换；控制装置，其将从所述模数转换器发送的测量值和预置的期望值进行比较以执行PID计算；以及输出单元，其将从所述控制装置发送的脉冲宽度调制控制信号发送到外部，其中将用于隔离每个温度传感器的输入侧隔离器设置在所述模数转换器和温度传感器之间，所述输入侧隔离器连接至每个温度传感器，并且所述控制装置按顺序操作所述输入侧隔离器。

【技术特征摘要】
2014.08.06 KR 10-2014-01011431.一种温度控制设备，包括：模数转换器，其对从多个温度传感器发送的测量值进行数字转换；控制装置，其将从所述模数转换器发送的测量值和预置的期望值进行比较以执行PID计算；以及输出单元，其将从所述控制装置发送的脉冲宽度调制控制信号发送到外部，其中将用于隔离每个温度传感器的输入侧隔离器设置在所述模数转换器和温度传感器之间，所述输入侧隔离器连接至每个温度传感器，并且所述控制装置按顺序操作所述输入侧隔离器，其中所述输入侧隔离器包括连接到温度传感器的第一固态继电器和第二固态继电器，其中第一固态继电器和第二固态继电器中的每个包括：发光二极管；以及光电晶体管，其利用从所述发光二极管发出的光开始工作，其中所述第一固态继电器的发光二极管的阳极与所述第二固态继电器的发光二极管的阴极相互连接，并且所述第二固态继电器的发光二极管的阳极连接至电压源VCC。2.根据权利要求1所述的温度控制设备，其中所述控制装置发送隔离器接通信号给所述第一固态继电器的发光二极管的阴极，并且所述第一和第二固态继电器的操作根据所述隔离器接通信号而执行。3.根据权利要求1所述的温度控制设备，其中所述第一和第二固态继电器通过连接到所述温度传感器的两条线路而连接至通道。4.根据权利要求1所述的温度控制设备，其中所述控制装置包括：通信单元，其从外部PLCCPU接收预置参数；PID计算单元，其利用由所述温度传感器测得的温度值和预置的期望值执行PID控制以计算调整值；存储器，其存储所述预置参数；以及控制单元，其使用由所述PID计算单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：申容恪，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR