本发明专利技术提供一种温度控制模块和温度控制设备。温度控制模块包括：输入单元，连接到温度测量对象以测量温度；控制单元，用于将通过输入单元测量的温度测量值与预设目标值进行比较以执行使用目标值的比例积分微分(PLD)控制，从而当温度测量值与目标值相互不同时计算调整值；以及输出单元，在控制单元的控制下把计算的调整值输出到外部，其中输入单元和输出单元占据同一个可编程逻辑控制器(PLC)基槽。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种温度控制模块，特别涉及具有输入、控制和输出功能的集成温度控制模块以及具有集成温度控制模块的温度控制设备。
技术介绍
在诸如食品包装机器、各种工业炉具、半导体制造设备、塑料成型机等等的各种领域中使用温度控制设备。最近，随着对高性能、小型化以及低成本需求的增加，要求将温度控制设备与可编程逻辑控制器(PLC)组合。PLC代表通用的控制器，其中诸如在控制面板内的继电器、定时器以及计数器的现有功能装置被替换为诸如集成电路(IC)和晶体管的半导体器件以将计算功能添加到基本序列控制功能中从而控制程序。而且，近年来比例积分微分(PID)控制被最普遍地用作使用PLC控制温度的方法。PID控制表示一种控制操作，其中待控制对象的当前测量的值与预设的目标值进行比较以调整输出值，从而在当前测量的值与目标值相互不同的情况下使当前值与目标值相匹配。即，PID控制可以是包括比例控制(P)、积分控制(I)以及微分控制(D)的组合的控制方法。在根据现有技术使用PLC的温度控制设备中，单独地提供并且操作模拟输入模块、PLD控制模块以及模拟输出模块。因此，这样的结构可能对PID控制性能具有不好的影响。而且，当PLC CPU(中央处理单元)异常时，可能无法正常地控制温度。
技术实现思路
实施例提供了一种集成温度控制模块，该集成温度控制模块执行输入、控制和输出功能。实施例也提供了一种集成温度控制模块，该集成温度控制模块占据一个可编程逻辑控制器(PLC)基槽(base slot)。实施例也提供一种温度控制模块，其中最小化温度漂移效应以减少由于温度变化导致的测量误差，并且稳定地测量温度。本专利技术的目的不限于前述，根据下面的描述，本领域的技术人员将会清楚地理解在此没有描述的其它目的。在一个实施例中，温度控制模块包括输入单元，该输入单元连接到温度测量对象以测量温度；控制单元，该控制单元将通过输入单元测量的温度测量值与预设目标值进行比较以执行使用目标值的比例积分微分(PLD)控制，从而当温度测量值与目标值相互不同时计算调整值；以及输出单元，在控制单元的控制下该输出单元将计算的调整值输出到外部，其中输入单元和输出单元占据同一个可编程逻辑控制器(PLC)基槽。输入单元被布置在PLC基槽的上部分或者下部分上，并且输出单元被布置在与布置了输入单元的侧相对的侧对应的PLC基槽的下部分或者上部分。4输入单元包括电阻温度检测器(RTD)，该电阻温度检测器(RTD)连接到温度测量对象以使用根据温度测量对象的温度可变的电阻值来输出电压值；第一恒流源，该第一恒流源连接到RTD的一端以施加恒流；第二恒流源，该第二恒流源连接到RTD的另一端以施加恒流；基准电阻，该基准电阻连接到第一和第二恒流源的恒流中的一个被施加到的引线以生成基准电压；以及A/D转换器，该A/D转换器将从RTD输出的模拟电压值转换为数字信号。输入单元进一步包括第一隔离部分，该第一隔离部分布置在输入单元和控制单元之间以使输入单元与控制单元隔离。控制单元包括接口，该接口用于接收来自于外部的参数；PID计算器，该PID计算器基于通过A/D转换器输出的数字信号和预设的目标值执行PID控制以计算调整值；以及控制器，该控制器使用由PID计算器计算的调整值和参数来生成脉冲宽度调制(PWM)控制信号以把所生成的PWM控制信号输出到输出单元。控制单元进一步包括存储器，该存储器存储接收到的参数和计算的调整值。输出单元包括输出部分，该输出部分将通过控制单元计算的调整值输出到外部。通过晶体管来构造输出部分，该晶体管根据通过控制单元输出的PWM控制信号将调整值输出到外部。输出单元进一步包括第二隔离部分，该第二隔离部分布置在输出单元和控制单元之间以使输出单元与控制单元隔离。在另一实施例中温度控制设备包括恒温装置，该恒温装置对应于温度测量对象； 和温度控制模块，该温度控制模块测量恒温装置的温度以输出用于使测量的温度测量值与预设目标值相匹配的调整值，其中温度控制模块包括输入单元，该输入单元测量温度；控制单元，该控制单元计算调整值；以及输出单元，该输出单元输出所计算的调整值。组成温度控制模块的输入和输出单元占据同一个PLC基槽，输入单元布置在PLC 基槽的上部分或者下部分，并且输出单元布置在与布置了输入单元的侧相对的侧对应的 PLC基槽的下部分或者上部分。组成温度控制模块的输入单元包括电阻温度检测器(RTD)，该电阻温度检测器 (RTD)连接到温度测量对象以使用根据温度测量对象的温度可变的电阻值来输出电压值； 第一恒流源，该第一恒流源连接到RTD的一端以施加恒流；第二恒流源，该第二恒流源连接到RTD的另一端以施加恒流；基准电阻，该基准电阻连接到第一和第二恒流源的恒流中的一个被施加到的引线以生成基准电压；以及A/D转换器，该A/D转换器将从RTD输出的模拟电压值转换为数字信号。组成温度控制模块的控制单元包括接口，该接口用于接收来自于外部的参数； PID计算器，该PID计算器基于通过A/D转换器输出的数字信号和预设目标值执行PID控制以计算调整值；以及控制器，该控制器使用由PID计算器计算的调整值和参数来生成脉冲宽度调制(PWM)控制信号以把所生成的PWM控制信号输出到输出单元。控制单元进一步包括存储器，该存储器存储接收到的参数和计算的调整值。组成温度控制模块的输出单元包括输出部分，该输出部分根据通过控制单元输出的PWM控制信号将调整值输出到外部。输出部分包括用于冷却输出的连接线和用于加热输出的连接线以根据PWM控制信号将所计算的调整值输出到用于冷却输出的连接线或者连接线。在附图和下面的描述中阐述一个或者多个实施例的详情。根据描述和附图以及根据权利要求其它的特征将会是显而易见的。附图说明图1是根据实施例的温度控制模块的示意性的框图。图2是图1中示出的输入单元的详细电路图。图3是图1中示出的控制单元的示意性的框图。图4是图1中示出的输出单元的示意性的框图。图5是包括图1中示出的温度控制模块的温度控制设备的示意图。具体实施例方式在说明书和权利要求中使用的术语或者词语不应被解释为限于词典意义，并且应当被理解为由专利技术人基于他/她能够将术语定义为以最好的方式描述其他人要看到的他的/她的专利技术的合适的概念。因此，在此描述的实施例和附图是简单的示例性的并且不是穷举的，并且能够理解，可以进行各种修改和等效物以代替实施例。图1是根据实施例的温度控制模块的示意性的框图。参考图1，温度控制模块100包括输入单元110、控制单元120以及输出单元130。输入单元110连接到待测量的对象(在下文中，被称为测量对象)以测量对应于测量对象的温度值。具体地，输入单元110连接到测量对象以输出与经过测量对象的电流相对应的电压。输出的电压具有与测量对象的温度相对应的值。控制单元120接收通过输入单元110输出的测量对象的温度测量值以输出用来基于接收到的温度测量值调整测量对象的温度的调整值。具体地，控制单元120把温度测量值与目标值做比较。然后，当温度测量值和目标值相互不同时，控制单元120计算调整值以使温度测量值与目标值匹配。输出单元130接收通过控制单元120计算的调整值以将接收到的调整值发送到测量对象。因此，输出单元130允许测量对象保持为恒温。在此，这些单本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2010.11.19 KR 10-2010-01154761.一种温度控制模块，包括输入单元，所述输入单元连接到温度测量对象来测量温度；控制单元，所述控制单元把通过所述输入单元测量的温度测量值与预设目标值做比较以执行使用所述目标值的比例积分微分(PLD)控制，从而当所述温度测量值与所述目标值相互不同时计算调整值；以及输出单元，在所述控制单元的控制下所述输出单元把所计算的调整值输出到外部， 其中所述输入单元和所述输出单元占据同一个可编程逻辑控制器(PLC)基槽。2.根据权利要求1所述的温度控制模块，其中所述输入单元布置在所述PLC基槽的上部分或者下部分，并且所述输出单元布置在与布置了所述输入单元的侧相对的侧对应的所述PLC基槽的下部分或者上部分。3.根据权利要求2所述的温度控制模块，其中所述输入单元包括电阻温度检测器(RTD)，所述电阻温度检测器(RTD)连接到所述温度测量对象以使用根据所述温度测量对象的温度可变的电阻值来输出电压值；第一恒流源，所述第一恒流源连接到所述RTD的一端以施加恒流； 第二恒流源，所述第二恒流源连接到所述RTD的另一端以施加恒流； 基准电阻，所述基准电阻连接到所述第一和第二恒流源的恒流中的一个被施加到的引线以生成基准电压；以及A/D转换器，所述A/D转换器把从所述RTD输出的模拟电压值转换为数字信号。4.根据权利要求3所述的温度控制模块，其中所述输入单元进一步包括第一隔离部分，所述第一隔离部分布置在所述输入单元和所述控制单元之间以使所述输入单元与所述控制单元隔离。5.根据权利要求4所述的温度控制模块，其中所述控制单元包括 接口，所述接口用于接收来自于外部的参数；PID计算器，所述PID计算器基于通过所述A/D转换器输出的所述数字信号和所述预设目标值来执行所述PID控制以计算所述调整值；以及控制器，所述控制器使用由所述PID计算器计算的所述调整值和所述参数来生成脉冲宽度调制(PWM)控制信号以输出所生成的PWM控制信号至所述输出单元。6.根据权利要求5所述的温度控制模块，其中所述控制单元进一步包括存储器，所述存储器存储所接收的参数和所计算的调整值。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的温度控制模块，其中所述输出单元包括输出部分，所述输出部分把通过所述控制单元计算的所述调整值输出到外部。8.根据权利要求7所述的温度控制模块，其中通过晶体管来构造所述输出部分，所述晶体管根据通过所述控制单元输出的PWM控制信号把所述调整值输出到外部。9.根...
【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：
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