基于LabView的热解试验装置的炉温控制系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106502221A(43)申请公布日2017.03.15(21)申请号201610857342.4(22)申请日2016.09.27(71)申请人北京神雾环境能源科技集团股份有限公司地址102200北京市昌平区科技园区昌怀路155号(72)发明人郭志佳陈万里马增伟耿仕静刘艳吴道洪(74)专利代理机构北京律和信知识产权代理事务所(普通合伙)11446代理人鲍晓芳冷文燕(51)Int.Cl.G05B19/418(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称基于LabView的热解试验装置的炉温控制系统和方法(57)摘要一种基于LabView的热解试验装置的炉温控制系统和方法，该系统包括工控机、串口服务器、炉温测量模块、调功器电流/电压测量模块及模拟量输出模块。所述工控机通过以太网与所述串口服务器相连。所述炉温测量模块与所述串口服务器的串行端口COM1相连，用于检测试验装置三个区的温度。所述调功器电流/电压测量模块与串行端口COM2相连，用于测量功率输出线上的电压。所述模拟量输出模块与串行端口COM3相连，用于接收来自所述工控机上运行的LabView监控程序的控制信号，然后将发送该电压信号到所述调功器电流/电压测量模块。本发明易于实现，大大节省了开发时间，且易于实现实验数据的记录，为热解实验数据分析奠定了良好的基础。CN106502221ACN106502221A权利要求书1/2页1.一种基于LabView的热解试验装置的炉温控制系统，其特征在于，所述系统包括工控机、串口服务器、炉温测量模块、调功器电流/电压测量模块及模拟量输出模块，其中：所述工控机，用于运行LabView监控程序，监控所述炉温控制系统；所述串口服务器，通过以太网与所述工控机相连提供串口转网络功能，所述串口服务器包括串行端口COM1、COM2及COM3；所述炉温测量模块，与所述串口服务器的串行端口COM1相连，用于检测试验装置三个区的温度，并将温度数值传递给在所述工控机上运行的LabView监控程序；所述调功器电流/电压测量模块，与所述串口服务器的串行端口COM2相连，用于测量功率输出线上的电压，并将电压数值传递给在所述工控机上运行的LabView监控程序；所述模拟量输出模块，与所述串口服务器的串行端口COM3相连，用于接收来自所述工控机上运行的LabView监控程序的控制信号，然后将所述控制信号转换为电压信号，并发送该电压信号到所述调功器电流/电压测量模块。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括显示器，与所述工控机相连，用于显示炉温测量模块、调功器电流/电压测量模块所测数据及所述系统的工作状态。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述炉温测量模块包括智能数显表和热电偶；所述热电偶分别设置在试验装置炉体的各区内，所述热电偶两端设置有所述智能数显表。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调功器电流/电压测量模块，包括电流互感器、单相电能表及调功器；所述调功器功率输出线上设置有电流互感器，所述电流互感器与所述单相电能表相连。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟量输出模块包括多个通道，分别与所述调功器、试验装置的进料调速器及加热调速器相连；所述模拟量输出模块接收来自所述工控机的控制信号，然后通过电压信号控制所述调功器。6.一种用权利要求1-5任一所述系统控制炉温的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)基于LabView控制程序设置期望温度值SV，以及所述期望温度值SV的下限TL与上限TH；2)用所述炉温测量模块测得该区温度，将其定义为实际温度值PV，并通过所述串口服务器上传到所述工控机；3)所述工控机判断该实际温度值PV和期望温度值SV的下限TL与上限TH的关系，将其定义为计算误差e，然后执行LabView监控程序；4)所述工控机中的LabView监控程序发出控制信号，所述模拟量输出模块将该控制信号转换为电压信号，并将该电压信号传给所述调功器，然后所述调功器控制试验装置的加热管两端的电压，实现炉温控制。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述LabView监控程序通过所述串口服务器向上连接所述工控机，向下连接支持ModBusRTU协议的所述智能数显表、所述单项电能表和2CN106502221A权利要求书2/2页所述模拟量输出模块。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算误差e(k)＝SV(k)-PV(k)，其中，k是时间k*t处采样信号的索引，e(k)表示当前计算误差，SV表示期望温度值，PV表示实际温度值。9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电压信号的表达式为其中，Uout是传递给所述调功器的电压信号，Vma