工业微波窑炉温度控制方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102564155A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102564155A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201210057519.4(22)申请日2012.03.06(71)申请人湖南阳东微波科技有限公司地址412007湖南省株洲市醴陵市阳三石办事处阳东村(72)发明人刘伏初李蔚霞池恒毅(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人逯长明(51)Int.Cl.F27D19/00(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图44页(54)发明名称工业微波窑炉温度控制方法和系统(57)摘要本发明公开了一种工业微波窑炉温度控制方法和系统，其方法为：接收分段设置于窑炉内的热电偶采集的所在段的炉内温度；比较炉内温度与预设温度之间的偏差，获取偏差量；对该偏差值进行PID处理，得到对应的有效操作变量；对该有效操作变量进行处理，生成对应的操作变量输出至调压模块，使调压模块依据该操作变量调节控制微波源的输出功率。通过上述过程对工业微波窑炉温度进行自动调节和控制，避免人工调节过程中易导致温度调节不稳定，影响产品质量的问题。在降低人工成本的基础上实现了对工业微波窑炉温度的有效、精确的控制。CN102564ACN102564155A权利要求书1/2页1.一种工业微波窑炉温度控制系统，其特征在于，包括：分段设置于窑炉内的热电偶，用于采集所在段的炉内温度；PID闭环控制器，用于接收并比较所述炉内温度与预设温度之间的偏差，获取偏差量；对所述偏差值进行PID处理，得到对应的有效操作变量，并对所述有效操作变量进行处理，生成对应的操作变量输出；调压模块，用于接收所述操作变量，调节控制连接的微波源；微波源，用于依据所述调压模块的控制输出功率。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：人机交互界面，用于显示各个处理过程中的数据，包括：所述炉内温度、所述偏差值、所述操作变量或所述微波源输出的功率。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：PLC可编程逻辑控制器，用于与所述PID闭环控制器进行数据交换，并依据接收到的操作变量发送命令信息至顺控单元，使所述顺控单元控制调节窑炉温度的顺序。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PID闭环控制器具有至少四个通道，每个通道内设置有：调差单元，用于接收并比较所述炉内温度与预设温度之间的偏差，获取偏差值；控制器运算单元，用于对所述偏差值进行PID处理，得到对应的有效操作变量；处理输出单元，用于对所述有效操作变量进行处理，生成对应的操作变量输出。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述调差单元中包括：第一接收单元，包括至少四个输入通道，一用于接收输入的预设温度；一用于接收热电偶采集的所述炉内温度；一用于接收并保存前一时刻的炉内温度；一用于接收当前窑炉内的干扰值；比较单元，用于比较所述炉内温度与预设温度之间的偏差，得到偏差值；输出通道，一用于输出预设温度；一用于输出所述偏差值；一用于将当前时刻的炉内温度与前一时刻的炉内温度的差值作为PID处理中的D分量输出；一用于输出有效的炉内温度；一用于输出所述干扰值。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器运算单元中包括：第二接收单元，包括至少三个输入通道，一用于接收所述偏差值；一用于接收所述D分量；一用于接收所述干扰值；PID处理单元，用于依据所述D分量，所述干扰值和所述偏差值进行PID运算，获取有效操作变量输出。7.根据权利要求4～6中任意一项所述的系统，其特征在于，所述处理输出单元中包括：第三接收单元，包括至少两个输入通道，一用于接收所述预设温度；一用于接收所述有效操作变量；处理单元，用于基于外部操作变量和预设温度，对所述有效操作变量进行校正、安全切换和限制操作范围的处理，并对处理后的有效操作变量进行分程，得到第一操作变量和第二操作变量，其中，所述第一操作变量和第二操作变量统称为操作变量。8.一种工业微波窑炉温度控制方法，其特征在于，包括：2CN102564155A权利要求书2/2页接收分段设置于窑炉内的热电偶采集的所在段的炉内温度；比较所述炉内温度与预设温度之间的偏差，获取偏差量；对所述偏差值进行PID处理，得到对应的有效操作变量；对所述有效操作变量进行处理，生成对应的操作变量输出至调压模块，使所述调压模块依据所述操作变量调节控制微波源的输出功率。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对所述偏差值进行PID处理，得到对应的有效操作变量的具体过程包括：计算当前时刻的炉内温度与前一时刻的炉内温度的差值作为PID处理中的D分量；获取当前窑炉内的干扰值；接收所述偏差值，并依据所述偏差值、所述D分量和所述干扰值进行PID运算，得到对应的有