一种用于箱式炉的温度控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于箱式炉的温度控制系统及控制方法，所述控制系统包括触摸屏、温控仪、调功器、热电偶和加热元件；所述热电偶与所述温控仪相连，用于检测箱式炉的炉体内检测温度并发送至温控仪；所述温控仪与所述调功器相连，用于将检测温度与预设温度进行比对，并根据比对结果输出调节信号至调功器；所述调功器与所述加热元件相连，用于根据调节信号控制所述加热元件的加热以对炉体内的温度进行调节；所述触摸屏与所述温控仪相连，用于将升温曲线分解成多段依次相连的斜线，并根据各斜线的参数来调整调功器的预设温度。本发明专利技术具有成本低、控制稳定等优点。控制稳定等优点。控制稳定等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于箱式炉的温度控制系统及控制方法


[0001]本专利技术主要涉及箱式炉
，具体涉及一种用于箱式炉的温度控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]箱式炉作为一个小型的加热系统，其体积小，结构简单，可以进行复杂的工艺烧结。箱式炉中含有温控仪、调功器以及加热元件就能实现简单的加热过程，但复杂工艺需要设置温度曲线，如根据工艺需要可以选用8步、16步、24步、32步、120步甚至更多步数的温控仪表。但是这些仪表使用上有诸多不便，有时甚至需要手动一步步按键设置，无疑非常的麻烦，而且这些温控仪表市场上甚至价格高达上万元，设计成本昂贵。另外大部分箱式炉系统温控仪曲线设置需要手动一步一步来，容易出错，且箱式炉无法自动记录历史数据等。
[0003]现有的其它技术途径实现曲线设置，一方面可以由温控仪本身自带，根据工艺需求选择符合要求步数的温控仪表；另一方面，温控仪本身不带曲线设置功能，可以增加上位机，利用上位机软件的脚本实现，并实现数据记录功能。其中采用不带曲线设置的温控仪也有其他方法。如方法一，如箱式炉配备一个工控机，再安装WINCC软件，利用WINCC软件脚本编辑功能时时写入设定温度来实现曲线设置。该方法需要配备工控机且需要购买WINCC等组态软件，价格相当昂贵，且组态相对不便利；方法二，利用PLC与温控仪表进行MODBUS通讯，对温控仪写给定温度，在PLC上编写曲线升温程序，并在触摸屏上组态，进而进行曲线设置。该方法同样时时刻刻与仪表通讯，对通讯质量有很高的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种成本低的用于箱式炉的温度控制系统，并相应提供一种操作简便的控制方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]一种用于箱式炉的温度控制系统，包括触摸屏、温控仪、调功器、热电偶和加热元件；
[0007]所述热电偶与所述温控仪相连，用于检测箱式炉的炉体内检测温度并发送至温控仪；
[0008]所述温控仪与所述调功器相连，用于将检测温度与预设温度进行比对，并根据比对结果输出调节信号至调功器；
[0009]所述调功器与所述加热元件相连，用于根据调节信号控制所述加热元件的加热以对炉体内的温度进行调节；
[0010]所述触摸屏与所述温控仪相连，用于将升温曲线分解成多段依次相连的斜线，并根据各斜线的参数来调整预设温度。
[0011]优选地，所述触摸屏通过MODBUS串口与所述温控仪相连，用于实现历史数据记录或报警记录。
[0012]优选地，所述温控仪为欧姆龙E5EC温控仪，所述触摸屏为MCGS触摸屏。
[0013]优选地，所述斜线的参数包括斜率、初始值和目标值。
[0014]本专利技术还公开了一种箱式炉，包括炉体和如上所述的用于箱式炉的温度控制系统。
[0015]本专利技术进一步公开了一种基于如上所述的用于箱式炉的温度控制系统的温度控制方法，包括步骤：
[0016]S01、所述热电偶检测箱式炉的炉体内检测温度并发送至温控仪；
[0017]S02、所述温控仪将检测温度与预设温度进行比对，并根据比对结果输出调节信号至调功器；其中所述触摸屏将升温曲线分解成多段依次相连的斜线，并根据各斜线的参数来调整预设温度；
[0018]S03、所述调功器根据调节信号控制所述加热元件的加热以对炉体内的温度进行调节。
[0019]优选地，在步骤S02中，所述触摸屏将升温曲线分解成多段依次相连的斜线，即由N个线段组成的一个N步折线，输出的调节信号为各线段对应的升温斜率K1和目标温度S1。
[0020]优选地，在步骤S02中，设初始温度为S0，第N步的设定温度设为Sn,第N步的升温时间设为Tn,则可以推导出每一步升温斜率：
[0021][0022]通过触摸屏拥有获取当前时间的脚本函数，加热启动开始先记录当前时间T0，进行第一步曲线设置，给定升温斜率K1和目标温度S1，时间到达后即当前时间T＝T0+T1，则进行第二步曲线设置，给定升温斜率K2和目标温度S2，当前时间达到T0+T1+T2时刻，进行第三步曲线设置，以此类推。
[0023]优选地，在步骤S02中，通过实时写入预设温度的方法，实现设置任意步数曲线。
[0024]优选地，在步骤S02中，通过实时写入预设温度的方法，实现设置任意步数曲线的具体过程为：将升温曲线分成由N个线段组成的一个N步折线，设初始温度为S0，第N步的设定温度设为Sn,第N步的升温时间设为Tn,则可以推导出第N步的设温曲线公式为：
[0025]T1+T2+
…
+T
n
‑1<t<T1+T2+
…
+T
n
[0026]加热启动后，开始执行加热过程；每一步执行上述公式，每一时刻预设温度通过触摸屏赋与到温控仪上，一步完成，然后进行下一步，直到完成第N步，若步数计数超过N，则结束加热，温度设定值赋0。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0028]本专利技术的用于箱式炉的温度控制系统，无需配备工控机和购买WINCC软件，采用一个触摸屏和温控仪就能实现相应功能，能够省空间省成本，也无需配备PLC，不需要实时MODBUS通讯，对通讯质量要求不是很高。
[0029]本专利技术在采用MCGS触摸屏和E5EC温控仪之后，利用此温控仪内部特性即带有斜坡功能，通过设计脚本程序实现自动升温，再也不受限于温控仪限制，而且能够根据需要设置任意曲线，成本非常低，而且温控仪无需实时进行MODBUS通讯，仅需每一步开始时刻设置一
个升温斜率和目标温度，通讯质量要求不高，控制方法更加稳定。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的控制系统在具体应用时的结构示意图。
[0031]图2为本专利技术的控制方法在一实施例中的流程图。
[0032]图3为本专利技术的控制方法在另一实施例中的流程图。
[0033]图例说明：1、炉体；2、热电偶；3、温控仪；4、调功器；5、加热元件；6、触摸屏。
具体实施方式
[0034]以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。
[0035]如图1所示，本专利技术实施例的用于箱式炉的温度控制系统，包括触摸屏6、温控仪3、调功器4、热电偶2和加热元件5；
[0036]热电偶2与所述温控仪3相连，用于检测箱式炉的炉体1内检测温度并发送至温控仪3；
[0037]温控仪3与调功器4相连，用于将检测温度与预设温度进行比对，并根据比对结果输出调节信号至调功器4；
[0038]调功器4与加热元件5相连，用于根据调节信号控制加热元件5的加热以对炉体1内的温度进行调节；
[0039]触摸屏6与温控仪3相连，用于将升温曲线分解成多段依次相连的斜线，并根据各斜线的参数来调整温控仪3的预设温度。
[0040]本专利技术的用于箱式炉的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于箱式炉的温度控制系统，其特征在于，包括触摸屏(6)、温控仪(3)、调功器(4)、热电偶(2)和加热元件(5)；所述热电偶(2)与所述温控仪(3)相连，用于检测箱式炉的炉体(1)内检测温度并发送至温控仪(3)；所述温控仪(3)与所述调功器(4)相连，用于将检测温度与预设温度进行比对，并根据比对结果输出调节信号至调功器(4)；所述调功器(4)与所述加热元件(5)相连，用于根据调节信号控制所述加热元件(5)的加热以对炉体(1)内的温度进行调节；所述触摸屏(6)与所述温控仪(3)相连，用于将升温曲线分解成多段依次相连的斜线，并根据各斜线的参数来调整温控仪(3)的预设温度。2.根据权利要求1所述的用于箱式炉的温度控制系统，其特征在于，所述触摸屏(6)通过MODBUS串口与所述温控仪(3)相连，用于实现历史数据记录或报警记录。3.根据权利要求1或2所述的用于箱式炉的温度控制系统，其特征在于，所述温控仪(3)为欧姆龙E5EC温控仪，所述触摸屏(6)为MCGS触摸屏。4.根据权利要求1或2所述的用于箱式炉的温度控制系统，其特征在于，所述斜线的参数包括斜率、初始值和目标值。5.一种箱式炉，包括炉体(1)，其特征在于，还包括如上所述的用于箱式炉的温度控制系统。6.一种基于权利要求1～4中任意一项所述的用于箱式炉的温度控制系统的温度控制方法，其特征在于，包括步骤：S01、所述热电偶(2)检测箱式炉的炉体(1)内检测温度并发送至温控仪(3)；S02、所述温控仪(3)将检测温度与预设温度进行比对，并根据比对结果输出调节信号至调功器(4)；其中所述触摸屏(6)将升温曲线分解成多段依次相连的斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，段红松，程继发，杨金权，肖路，刘炯，谌宏君，谢礼飞，
申请(专利权)人：湖南烁科热工智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：