电加热炉控温系统及方法技术方案

本申请公开了一种电加热炉控温系统及方法，涉及电加热炉控制技术领域。系统包括：人机界面、可编程逻辑控制器、多个调功器和炉膛，炉膛中包括多个加热元件和热电偶，人机界面连接可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器与多个调功器连接，多个调功器与多个加热元件一一对应连接；可编程逻辑控制器用于：根据炉膛的检测温度、炉膛的目标温度和多个加热元件的检测功率确定多个调功器的开度，以调整多个调功器至开度，进而控制炉膛至目标温度，检测温度通过热电偶确定，目标温度通过人机界面确定。采用串级PID控制器，可以让加热元件的功率达到或者保持在目标功率，即控制电加热炉控温系统的温度达到或者保持在目标温度，提高电加热炉温度控制的准确性。度控制的准确性。度控制的准确性。

【技术实现步骤摘要】
电加热炉控温系统及方法


[0001]本申请涉及电加热炉控制
，尤其涉及一种电加热炉控温系统及方法。

技术介绍

[0002]在一些领域的生产过程中，通常需要使用电加热炉，其中有些领域对电加热炉内的温度要求较为精确，因此需要对电加热炉进行控温。
[0003]温度控制定义为对某一特定空间的温度进行控制和调节，使其满足工艺过程的要求。但是温度控制系统受加热设备和外界环境温度影响，依然还会暴露出控制精度不高的问题。因此，如何提高电加热炉温度控制的精度是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本申请提供一种电加热炉控温系统及方法，解决了如何提高电加热炉温度控制的精度的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提出以下方案：
[0006]第一方面，本申请提供了一种电加热炉控温系统，系统包括：人机界面、可编程逻辑控制器、多个调功器和炉膛，炉膛中包括多个加热元件和热电偶，人机界面连接可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器与多个调功器连接，多个调功器与多个加热元件一一对应连接；可编程逻辑控制器用于：根据炉膛的检测温度、炉膛的目标温度和多个加热元件的检测功率确定多个调功器的开度，以调整多个调功器至开度，以控制炉膛至目标温度，检测温度通过热电偶确定，目标温度通过人机界面确定。
[0007]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，可编程逻辑控制器包括一级PID控制器、多个二级PID控制器和分配计算模块，一级PID控制器连接分配计算模块，分配计算模块连接多个二级PID控制器；一级PID控制器用于：确定一级PID控制器的工作状态；根据一级PID控制器的工作状态确定炉膛的目标总功率。
[0008]结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，一级PID控制器具体用于：当一级PID控制器工作状态为手动状态时，通过人机界面获取炉膛的目标总功率；当一级PID控制器工作状态为自动状态时，根据检测温度和目标温度确定炉膛的目标总功率；当一级PID控制器工作状态为跟踪状态时，将多个加热元件的检测功率之和作为炉膛的目标总功率。
[0009]结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，分配计算模块用于：根据炉膛的目标总功率确定多个加热元件对应的目标功率。
[0010]结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，多个二级PID控制器用于：确定多个二级PID控制器的工作状态；根据多个二级PID控制器的工作状态确定多个调功器的开度。
[0011]结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，多个二级PID控制器具体用于：当功率检测信号和二级PID控制器连接的调功器正常，且人机界面指示二级PID控制器的工作状态为自动状态时，控制二级PID控制器的工作状态为自动状态，功率检测信号用于获取加热元件的检测功率；根据加热元件的目标功率和加热元件的检测功率确定加热元件对应的调
功器的开度。
[0012]结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，多个二级PID控制器具体用于：当功率检测信号和/或二级PID控制器连接的调功器异常，和/或人机界面指示二级PID控制器的工作状态为手动状态时，控制二级PID控制器的工作状态为手动状态；通过人机界面获取加热元件对应的调功器的开度。
[0013]结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，多个加热元件对应的目标功率之和等于炉膛的目标总功率。
[0014]结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，一级PID控制器用于：当温度检测信号、功率检测信号和多个调功器正常，多个二级PID控制器的工作状态为自动状态，且人机界面指示一级PID控制器的工作状态为自动状态时，控制一级PID控制器的工作状态为自动状态，温度检测信号用于获取炉膛的温度；当温度检测信号、功率检测信号和多个调功器正常，多个二级PID控制器的工作状态为自动状态，且人机界面指示一级PID控制器的工作状态为跟踪状态时，控制一级PID控制器的工作状态为跟踪状态；当温度检测信号、功率检测信号和/或多个调功器异常，和/或多个二级PID控制器的工作状态为手动状态，和/或人机界面指示一级PID控制器的工作状态为手动状态时，控制一级PID控制器的工作状态为手动状态。
[0015]第二方面，本申请提供了一种电加热炉控温方法，应用于电加热炉，电加热炉的炉膛包括多个加热元件，方法包括：获取炉膛的检测温度、炉膛的目标温度和多个加热元件的检测功率；根据炉膛的检测温度、炉膛的目标温度和多个加热元件的检测功率确定多个调功器的开度，多个调功器与多个加热元件一一对应连接；调整多个调功器至开度，以控制炉膛至目标温度。
[0016]结合第二方面，在一种可能的实现方式中，确定一级PID控制器的工作状态；根据一级PID控制器的工作状态确定炉膛的目标总功率。
[0017]结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，当一级PID控制器工作状态为手动状态时，通过人机界面获取炉膛的目标总功率；当一级PID控制器工作状态为自动状态时，根据检测温度和目标温度确定炉膛的目标总功率；当一级PID控制器工作状态为跟踪状态时，将多个加热元件的检测功率之和作为炉膛的目标总功率。
[0018]结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，根据炉膛的目标总功率确定多个加热元件对应的目标功率。
[0019]结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，确定多个二级PID控制器的工作状态；根据多个二级PID控制器的工作状态确定多个调功器的开度。
[0020]结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，当功率检测信号和二级PID控制器连接的调功器正常，且人机界面指示二级PID控制器的工作状态为自动状态时，控制二级PID控制器的工作状态为自动状态，功率检测信号用于获取加热元件的检测功率；根据加热元件的目标功率和加热元件的检测功率确定加热元件对应的调功器的开度。
[0021]结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，当功率检测信号和/或二级PID控制器连接的调功器异常，和/或人机界面指示二级PID控制器的工作状态为手动状态时，控制二级PID控制器的工作状态为手动状态；通过人机界面获取加热元件对应的调功器的开度。
[0022]结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，多个加热元件对应的目标功率之和
等于炉膛的目标总功率。
[0023]结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，当温度检测信号、功率检测信号和多个调功器正常，多个二级PID控制器的工作状态为自动状态，且人机界面指示一级PID控制器的工作状态为自动状态时，控制一级PID控制器的工作状态为自动状态，温度检测信号用于获取炉膛的温度；当温度检测信号、功率检测信号和多个调功器正常，多个二级PID控制器的工作状态为自动状态，且人机界面指示一级PID控制器的工作状态为跟踪状态时，控制一级PID控制器的工作状态为跟踪状态；当温度检测信号、功率检测信号和/或多个调功器异常，和/或多个二级PID控制器的工作状态为手动状态，和/或人机界面指示一级PID控制器的工作状态为手动状态时，控制一级PID控制器的工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电加热炉控温系统，其特征在于，所述系统包括：人机界面、可编程逻辑控制器、多个调功器和炉膛，所述炉膛中包括多个加热元件和热电偶，所述人机界面连接所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器与所述多个调功器连接，所述多个调功器与所述多个加热元件一一对应连接；所述可编程逻辑控制器用于：根据所述炉膛的检测温度、所述炉膛的目标温度和所述多个加热元件的检测功率确定所述多个调功器的开度，以调整所述多个调功器至所述开度，以控制所述炉膛至所述目标温度，所述检测温度通过所述热电偶确定，所述目标温度通过所述人机界面确定。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑控制器包括一级比例
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积分
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微分(PID)控制器、多个二级PID控制器和分配计算模块，所述一级PID控制器连接所述分配计算模块，所述分配计算模块连接所述多个二级PID控制器；所述一级PID控制器用于：确定所述一级PID控制器的工作状态；根据所述一级PID控制器的工作状态确定所述炉膛的目标总功率。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述一级PID控制器具体用于：当所述一级PID控制器工作状态为手动状态时，通过所述人机界面获取所述炉膛的目标总功率；当所述一级PID控制器工作状态为自动状态时，根据所述检测温度和所述目标温度确定所述炉膛的目标总功率；当所述一级PID控制器工作状态为跟踪状态时，将所述多个加热元件的检测功率之和作为所述炉膛的目标总功率。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述分配计算模块用于：根据所述炉膛的目标总功率确定所述多个加热元件对应的目标功率。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述多个二级PID控制器用于：确定所述多个二级PID控制器的工作状态；根据所述多个二级PID控制器的工作状态确定所述多个调功器的开度。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述多个二级PID控制器具体用于：当功率检测信号和所述二级PID控制器连接的调功器正常，且所述人机界面指示所述二级PID控制器的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李青，李赫然，刘伟涛，胡恒广，闫冬成，
申请(专利权)人：北京盛达众安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：