[實用新型]一種總線溫度控制系統

無效

• 申請號: 201120097905.7
• 申請日: 2011-04-06
• 公開（公告）號: CN201936208U
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 賀湘宇
• 申請（專利權）人: 賀湘宇
• 主分類號: G05D23/22
• 分類號: G05D23/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及工業電加熱溫度控制領域，特別涉及到粉末冶金、有色金屬材料等行業所使用電加熱生產設備的溫度系統。

技術背景

常用的工業電加熱爐對于溫度控制大都沒有嚴格的要求，每個爐腔或爐管通常只采用一支熱電偶測量爐內溫度，通過與設定溫度進行比較后，通過功率控制模塊調節加熱功率控制加熱溫度。這樣的溫度控制系統的優勢在于成本低廉、技術簡單，適用于對于溫度控制精度要求不高的場合。

但是，許多粉末冶金、有色材料的生產工藝過程對于所使用的電加熱設備的溫度控制精度提出了很高的要求，常用的溫度控制系統無法滿足要求。以常用的還原爐為例，該爐體加熱區域長，系統存在很大的滯后時間，受到工藝氣體流量、外界環境溫度、電網電壓等變化多重因素的影響，溫度控制難度較大。

發明內容

為了解決常規工業爐溫度控制系統之不足，本實用新型提出一種總線溫度控制系統。該溫度控制系統控制精度高、控制點數多、控制距離長。

本實用新型提供的總線溫度控制系統，其特征在于：設有測溫傳感器組模塊、總線數據輸入模塊、總線智能模糊控制模塊、總線數據輸出模塊、功率控制模塊、發熱體組模塊。

所述測溫傳感器模塊為多組熱電偶，每組為8-128個，對應爐內8-128個測溫區，分兩列均勻布置在爐體/爐管上，實時測量爐內溫度；所述總線輸入模塊用于連接測溫熱電偶，將熱電偶輸出的0-20毫安信號進行A/D轉換后，實時傳送到總線傳輸通道；所述總線智能模糊控制模塊包括工控機、總線譯碼模塊，工控機通過總線譯碼模塊從總線傳輸通道接收溫度采集信號后，將采集溫度與設定溫度值進行對比，應用智能模糊控制算法計算出控制信號，并輸出到總線傳輸通道；所述總線輸出模塊將總線傳輸通道上的控制模塊輸出的PWM信號，傳送到功率控制模塊；所述功率控制模塊根據PWM信號控制發熱體組模塊的電流通斷，實現加熱控制；所述發熱體組模塊為多組加熱電阻絲，每組為8-128根，對應爐內8-128個加溫區，分兩列均勻布置在爐體上，實時控制爐內溫度。

本實用新型具有以下優點：（1）本實用新型采用總線式溫度控制系統，能夠實現長達1000m以上的分布式工業爐溫度控制，提高了溫度信號傳輸的可靠性與抗干擾性；（2）本實用新型的總線輸入模塊可實現最高500Hz的采樣頻率，而總線輸出模塊可實現最高500Hz的輸出頻率，大大提高了溫度采集與控制的實時性與高效性；（3）本實用新型的控制點數和采集點數均可達到256個，數據傳輸均通過總線傳輸通道，改變了多點控制控制布線復雜的狀況；（4）采用先進的智能模糊控制算法，高溫段的溫度控制精度可達到±3度，有效的提高了功率的利用效率。

附圖說明

圖1為一種工業爐溫度控制系統的框架圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。實施案例為一種工業爐溫度控制系統，包括：測溫熱電偶1～測溫熱電偶n、總線輸入模塊1～總線輸入模塊k、總線傳輸通道、工控機、智能模糊控制程序、總線譯碼模塊、總線輸出模塊1～總線輸出模塊k、功率控制模塊1～功率控制模塊n、電阻絲1～電阻絲n。

所述總線輸入模塊最多可擴展到32（即????????????????????????????????????????????????）個，每個模塊可連接1-16路熱電偶信號，熱電偶輸出的0-20mA信號通過總線模塊進行A/D轉換，得到總線數據幀格式，傳送到數據傳輸通道上。

所述總線傳輸通道距離最長距離可超過1000m,采用1線對2芯電纜進行總線數據傳輸。

所述工控機內包含智能模糊控制程序，其運行具體步驟為：①通過總線譯碼模塊從總線數據傳輸通道獲取爐體內溫度；②與設定溫度進行對比后，運用智能模糊控制算法，對輸入參數進行模糊化、規則推理、非模糊化，得到系統控制輸出；③通過工控機輸出到總線譯碼模塊并轉換成總線數據幀。

所述總線輸出模塊最多可擴展到32（即）個，每個模塊D/A變換1-16路將控制信號到功率控制模塊，并最終控制電阻絲上的電流，實現爐內溫度控制。