[發(fā)明專利]粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510080530.6
• 申請(qǐng)日: 2015-02-13
• 公開（公告）號(hào): CN104699136A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈永強(qiáng);李國強(qiáng);李鴻波;曹小芳;王南;喬春曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京京誠之星科技開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): G05D23/19
• 分類號(hào): G05D23/19
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11266
• 代理人: 姜麗樓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)，尤其是一種粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

固化爐用于復(fù)合材料制品及膠接產(chǎn)品的固化成形。目前國內(nèi)生產(chǎn)的彩涂固化爐大多數(shù)采用輻射管燃燒加熱，熱效率低，溫度控制響應(yīng)慢，溫度控制精度不高，自動(dòng)化程度較低。由于家電彩涂板對(duì)板面的質(zhì)量要求很高，對(duì)固化爐溫度響應(yīng)速度及精度要求也提出了更高的要求。因此，目前的粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足家電板的性能要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種控制精度高、操作簡單、人機(jī)界面友好，可以有效保證粉末彩涂產(chǎn)品質(zhì)量的粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)，包括固化爐和設(shè)置在固化爐內(nèi)的輻射加熱單元、爐溫檢測單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，還包括上位機(jī)、下位機(jī)和遠(yuǎn)程站，上位機(jī)通過快速以太網(wǎng)與下位機(jī)連接,下位機(jī)通過現(xiàn)場總線與遠(yuǎn)程站和輻射加熱單元分別相連，固化爐的溫度信號(hào)和壓力信號(hào)通過遠(yuǎn)程站的輸入模塊進(jìn)入下位機(jī)，下位機(jī)輸出的溫度控制信號(hào)通過現(xiàn)場總線下傳到輻射加熱單元。

本發(fā)明粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)，其中所述上位機(jī)為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，采用以太網(wǎng)卡與下位機(jī)相連；所述上位機(jī)設(shè)有通訊模塊，所述通訊模塊采用型號(hào)為CP343-1和CP345的模塊構(gòu)成。

本發(fā)明粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)，其中所述下位機(jī)包括可編程控制器及其擴(kuò)展模塊，采用西門子S7-300系列可編程控制器構(gòu)成。

本發(fā)明粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)，其中所述遠(yuǎn)程站采用ET200模塊構(gòu)成。

本發(fā)明粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)，其中所述上位機(jī)連接有打印機(jī)。

本發(fā)明粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：由于采用了上位機(jī)、下位機(jī)、快速以太網(wǎng)和遠(yuǎn)程站，通過更加人性化的操作界面,便于用戶使用和操作，固化爐的升溫速率通過HMI界面可調(diào),溫度的設(shè)定值通過模型自動(dòng)計(jì)算，控制產(chǎn)品成形過程的溫度控制精度高,有效地保證產(chǎn)品的控制質(zhì)量，控制系統(tǒng)簡潔,自動(dòng)化程度高。上位機(jī)能夠通過組態(tài)軟件監(jiān)控現(xiàn)場的所有數(shù)據(jù)及工作狀態(tài),遠(yuǎn)程控制便于對(duì)產(chǎn)品的成形過程進(jìn)行監(jiān)控和管理。可通過打印機(jī)實(shí)時(shí)生成各種實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線，提供用戶對(duì)各批產(chǎn)品成形的數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史查詢。

下面將結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是粉末固化爐溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)的原理圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，本發(fā)明粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)，包括固化爐4和設(shè)置在固化爐4內(nèi)的輻射加熱單元5、爐溫檢測單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及上位機(jī)1、下位機(jī)2和遠(yuǎn)程站3。上位機(jī)1通過快速以太網(wǎng)7與下位機(jī)2連接。下位機(jī)2通過現(xiàn)場總線8與遠(yuǎn)程站3和輻射加熱單元5分別相連。

在本發(fā)明粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)實(shí)施例中，上位機(jī)1為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，采用以太網(wǎng)卡與下位機(jī)2相連。上位機(jī)1設(shè)有通訊模塊，通訊模塊采用型號(hào)為CP343-1和CP345的模塊構(gòu)成。遠(yuǎn)程站3采用ET200模塊構(gòu)成。上位機(jī)1連接有打印機(jī)6。下位機(jī)2包括可編程控制器及其擴(kuò)展模塊，采用西門子S7-300系列可編程控制器構(gòu)成。

固化爐4的溫度信號(hào)和壓力信號(hào)通過遠(yuǎn)程站3的輸入模塊進(jìn)入下位機(jī)2，下位機(jī)2輸出的溫度控制信號(hào)通過現(xiàn)場總線8下傳到輻射加熱單元5,從而改變固化爐內(nèi)的溫度及板材的溫度。參照?qǐng)D2，溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)過程是通過下位機(jī)2可編程控制器中的程序來實(shí)現(xiàn)的,該控制原理采用Smith預(yù)估器補(bǔ)償器的PID控制方法，改善了固化爐的溫度控制的時(shí)滯缺陷,提高了爐溫的控制響應(yīng)速度及精度。

本發(fā)明粉末固化爐溫度控制系統(tǒng)在工作時(shí)，上位機(jī)能夠監(jiān)視現(xiàn)場的所有數(shù)據(jù),生成實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線,產(chǎn)生各種實(shí)時(shí)報(bào)表和歷史報(bào)表,報(bào)警等,并可在遠(yuǎn)程進(jìn)行控制；同時(shí)還提供用戶進(jìn)行各批產(chǎn)品的歷史查詢。產(chǎn)品成形的工藝過程及參數(shù)(包括溫度控制曲線以及壓力控制參數(shù))都通過上位機(jī)傳入下位機(jī)。溫控曲線中的溫升速率,時(shí)間,各保持段的時(shí)間都要傳入下位機(jī)2,同時(shí)還要在上位機(jī)1顯示出每個(gè)段所進(jìn)行的時(shí)間。下位機(jī)接收上位機(jī)下傳的溫度加熱曲線等設(shè)定并于爐內(nèi)溫度檢測值進(jìn)行比較，通過下位機(jī)PLC中的帶Smith預(yù)估器補(bǔ)償器的PID調(diào)節(jié)器輸出，其輸出值經(jīng)過現(xiàn)場總線下傳到加熱單元并調(diào)節(jié)加熱單元的熱量輸出，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)爐溫的快速精確控制，滿足了工藝的要求。這樣，針對(duì)目前國產(chǎn)固化爐控制系統(tǒng)的不足，提出的一種控制精度高、操作簡單、人機(jī)界面友好而且保證了產(chǎn)品質(zhì)量。不但實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度等參數(shù),生成各種曲線和報(bào)表、報(bào)警等,還便于歷史記錄的查詢,有利于對(duì)產(chǎn)品的管理，一旦出現(xiàn)故障能及時(shí)報(bào)警。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)方案前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。