一种隧道素烧窑的温度精准控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种隧道素烧窑的温度精准控制系统，涉及隧道窑温控技术领域，包括环境监测模块、控制器、温度调节模块以及功率管理模块；所述环境监测模块用于实时监测隧道窑的内部环境信息并上传至控制器；所述控制器用于获取数据库中管理员设置的预设参数，并将预设参数与所述内部环境信息进行对比分析，根据分析结果驱动温度调节模块控制隧道窑内的温度；所述功率管理模块用于结合隧道窑的内部环境信息和外部环境温度信息，辅助确定温度调节模块的加热功率阈值为Wm；所述温度调节模块用于自适应调整加热功率至Wm，从而控制隧道窑内温度；有效提高温度控制精度和平稳度，能减少产品损毁的风险，减少热能损耗，降低了生产成本。降低了生产成本。降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道素烧窑的温度精准控制系统


[0001]本专利技术涉及隧道窑温控
，具体是一种隧道素烧窑的温度精准控制系统。

技术介绍

[0002]隧道窑是由耐火材料、保温材料和建筑材料砌筑而成的在内装有窑车等运载工具的与隧道相似的窑炉，是现代化的连续式烧成的热工设备，隧道窑广泛用于陶瓷产品的焙烧生产，在磨料等冶金行业中也有应用。
[0003]隧道窑的温度控制至关重要，稍有不慎直接烧毁产品，然而现有的温度调节装置，需要人工调节温度，为工人增加负担，若是温度变化过快，人工没及时进行处理，常常造成产品损坏，不满足对隧道窑的温控需求；基于以上不足，本专利技术提出一种隧道素烧窑的温度精准控制系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种隧道素烧窑的温度精准控制系统。
[0005]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出一种隧道素烧窑的温度精准控制系统，包括环境监测模块、温度调节模块、功率管理模块、功率补偿模块以及损耗评估模块；
[0006]所述环境监测模块用于实时监测隧道窑的内部环境信息并上传至控制器；内部环境信息包括气压信息、温度信息、湿度信息以及振动信息；
[0007]所述控制器用于获取数据库中管理员设置的预设参数，并将预设参数与所述内部环境信息进行对比分析，根据分析结果驱动温度调节模块控制隧道窑内的温度；
[0008]所述功率管理模块用于结合隧道窑的内部环境信息和外部环境温度信息，辅助确定温度调节模块的加热功率阈值为Wm；所述温度调节模块用于自适应调整加热功率至Wm，从而控制隧道窑内温度；
[0009]所述功率补偿模块与温度调节模块相连接，用于监测温度调节模块的周期功率值并进行功率补偿指数Gs分析，判断是否需要对温度调节模块进行功率补偿；若是，则调整温度调节模块功率与电压或电流的比值，使功率与电压或电流相匹配，达到平衡点；
[0010]所述损耗评估模块与温度调节模块相连接，用于采集温度调节模块的温控时序数据进行评估，计算得到温控损耗指数WS；所述温控时序数据包括同一时刻的温度调节模块温度数据、加热功率数据和振动加速度数据；
[0011]若WS大于预设损耗阈值，则生成损耗信号；以提醒管理员对温度调节模块进行检修养护工作。
[0012]进一步地，所述功率管理模块的具体步骤为：
[0013]隧道窑的内部环境信息和外部环境温度信息；将外部环境温度标记为Tw；将隧道窑内部的气压信息、湿度信息以及振动信息依次标记为NQ、NS以及NZ；利用公式NY＝(NS
×
b1)/(NQ
×
b2+NZ
×
b3)计算得到内部补偿系数NY，其中b1、b2、b3均为系数因子；
[0014]获取隧道窑内的温度信息NT，计算得到内外温差CT；其中CT＝NT
‑
Tw；
[0015]将温度信息NT与标准温度范围G2
‑
G3相比较；若NT低于标准温度范围，则利用公式WB＝[(G2
‑
NT)
×
b4+(TM
‑
NT)
×
b5]×
NY+CT
×
b6计算得到温度补偿值WB，其中b4、b5、b6均为系数因子；
[0016]设定若干个温度调节模块的加热功率阈值，每个加热功率阈值均对应一个预设温度补偿值范围；将温度补偿值WB与所有的预设温度补偿值范围相匹配，得到对应的加热功率阈值并标记为Wm。
[0017]进一步地，所述功率补偿模块的具体分析步骤为：
[0018]采集温度调节模块通电后的电压信号和电流信号，根据电压信号和电流信号计算得到温度调节模块的周期功率值；其中周期功率值是指对采集到的连续多个电压信号和电流信号的功率进行累加并求平均所得到的值；
[0019]将温度调节模块的周期功率值与加热功率阈值Wm相比较，得到功率差值CZ；建立功率差值CZ随时间变化的曲线图；
[0020]将功率差值CZ与预设差值阈值相比较；若CZ大于预设差值阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段进行标注，记为补偿曲线段；
[0021]在预设时间段内，统计补偿曲线段的数量为P1；将所有的补偿曲线段对时间进行积分得到补偿参考面积M1；利用公式Gs＝P1
×
a3+M1
×
a4计算得到功率补偿指数Gs，其中a3、a4均为系数因子；若Gs大于预设补偿阈值，则判定此时温度调节模块需要进行功率补偿，生成功率补偿信号。
[0022]进一步地，所述损耗评估模块的具体评估过程为：
[0023]获取温度调节模块的温控时序数据，分析得到温度调节模块的温控时间段；统计温度调节模块的温控时长为TK；
[0024]在温控时间段内，将温度调节模块的温度最大值标记为Wmax，加热功率最大值标记为Gmax，振动加速度最大值标记为Zmax；
[0025]利用公式WK＝Wmax
×
g1+Gmax
×
g2+Zmax
×
g3+TK
×
g4计算得到温度调节模块的温控系数WK，其中g1、g2、g3、g4均为系数因子；
[0026]根据温控系数WK进行损耗等级评判得到评价信号，具体为：将温控系数WK与预设阈值相比较；所述预设阈值包括X1、X2；且X2＜X1；
[0027]当WK≥X1时，此时评价信号为高损信号；当X2≤WK＜X1时，此时评价信号为中损信号；当WK＜X2时，此时评价信号为低损信号；
[0028]在预设时间段内，统计评价信号的总次数为C1；统计高损信号、中损信号、低损信号各自相较于评价信号次数的占比并依次标记为Zb1、Zb2、Zb3；利用公式WS＝f
×
C1
×
(Zb1
×
3+Zb2
×
2+Zb3)计算得到温度调节模块的温控损耗指数WS；其中f为预设补偿因子。
[0029]进一步地，若NT处于标准温度范围G2
‑
G3内，则温度补偿值WB的计算公式为：WB＝(TM
‑
NT)
×
b5
×
NY+CT
×
b6。
[0030]进一步地，所述数据库用于管理员设置预设参数；所述预设参数包括标准温度范围G2
‑
G3、温度目标值以及温度目标值的修正系数。
[0031]进一步地，所述控制器的具体分析过程为：
[0032]获取隧道窑内的温度信息并标记为NT；将温度目标值标记为TM，将温度目标值的修正系数标记为Xz；
[0033]当WT低于标准温度范围或(TM
‑
NT)/TM≥Xs，则生成加热信号；
[0034]所述控制器用于接收到加热信号后驱动控制温度调节模块对隧道窑内部进行加热，直至隧道窑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道素烧窑的温度精准控制系统，其特征在于，包括环境监测模块、温度调节模块、功率管理模块、功率补偿模块以及损耗评估模块；所述环境监测模块用于实时监测隧道窑的内部环境信息并上传至控制器；所述内部环境信息包括气压信息、温度信息、湿度信息以及振动信息；所述控制器用于获取数据库中管理员设置的预设参数，并将预设参数与所述内部环境信息进行对比分析，根据分析结果驱动温度调节模块控制隧道窑内的温度；所述功率管理模块用于结合隧道窑的内部环境信息和外部环境温度信息，辅助确定温度调节模块的加热功率阈值为Wm；所述温度调节模块用于自适应调整加热功率至Wm，从而控制隧道窑内温度；所述功率补偿模块与温度调节模块相连接，用于监测温度调节模块的周期功率值并进行功率补偿指数Gs分析，判断是否需要对温度调节模块进行功率补偿；若是，则调整温度调节模块功率与电压或电流的比值，使功率与电压或电流相匹配，达到平衡点；所述损耗评估模块与温度调节模块相连接，用于采集温度调节模块的温控时序数据进行评估，计算得到温控损耗指数WS；所述温控时序数据包括同一时刻的温度调节模块温度数据、加热功率数据和振动加速度数据；若WS大于预设损耗阈值，则生成损耗信号；以提醒管理员对温度调节模块进行检修养护工作。2.根据权利要求1所述的一种隧道素烧窑的温度精准控制系统，其特征在于，所述功率管理模块的具体步骤为：隧道窑的内部环境信息和外部环境温度信息；将外部环境温度标记为Tw；将隧道窑内部的气压信息、湿度信息以及振动信息依次标记为NQ、NS以及NZ；利用公式NY＝(NS
×
b1)/(NQ
×
b2+NZ
×
b3)计算得到内部补偿系数NY，其中b1、b2、b3均为系数因子；获取隧道窑内的温度信息NT，计算得到内外温差CT；其中CT＝NT
‑
Tw；将温度信息NT与标准温度范围G2
‑
G3相比较；若NT低于标准温度范围，则利用公式WB＝[(G2
‑
NT)
×
b4+(TM
‑
NT)
×
b5]
×
NY+CT
×
b6计算得到温度补偿值WB，其中b4、b5、b6均为系数因子；设定若干个温度调节模块的加热功率阈值，每个加热功率阈值均对应一个预设温度补偿值范围；将温度补偿值WB与所有的预设温度补偿值范围相匹配，得到对应的加热功率阈值并标记为Wm。3.根据权利要求2所述的一种隧道素烧窑的温度精准控制系统，其特征在于，所述功率补偿模块的具体分析步骤为：采集温度调节模块通电后的电压信号和电流信号，根据电压信号和电流信号计算得到温度调节模块的周期功率值；其中周期功率值是指对采集到的连续多个电压信号和电流信号的功率进行累加并求平均所得到的值；将温度调节模块的周期功率值与加热功率阈值Wm相比较，得到功率差值CZ；建立功率差值CZ随时间变化的曲线图；将功率差值CZ与预...

【专利技术属性】
技术研发人员：李航，李志兴，谢志来，周恒，杨华虎，
申请(专利权)人：湖南新世纪陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：