專利名稱：全自動(dòng)模糊溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及溫度控制領(lǐng)域，特別是涉及ー種全自動(dòng)模糊溫度控制裝置。
背景技術(shù)：
在吸油煙機(jī)油脂分離度及氣味降低度產(chǎn)品的研發(fā)中，需使用一種溫度控制裝置。在溫度控制過(guò)程中，前期為加熱升溫及溫度穩(wěn)定階段，該階段結(jié)束后系統(tǒng)處于一種加熱和自然散熱平衡狀態(tài)；后期蒸餾水滴液系統(tǒng)向整個(gè)熱平衡系統(tǒng)滴入蒸餾水，在此過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)液體蒸發(fā)，蒸發(fā)的液體會(huì)帶走大量的熱量，系統(tǒng)散熱狀態(tài)發(fā)生突變，使溫度平衡被打破，溫度大幅下降，而PID溫度控制系統(tǒng)的上升又需要ー個(gè)緩慢的過(guò)程，實(shí)測(cè)的溫度控制曲線參見圖I所示，從圖I中可以看出PID控制系統(tǒng)溫度穩(wěn)定下來(lái)需要一段較長(zhǎng)時(shí)間，一旦滴液 開始，整個(gè)平底鍋的溫度會(huì)急劇下降，最大降幅達(dá)40度左右。由于在溫度控制的過(guò)程中控制環(huán)境會(huì)發(fā)生突變，傳統(tǒng)的PID (Proportion Integration Differentiation,比例積分微分)溫度控制方式對(duì)固定環(huán)境模式控制比較好，對(duì)階段性環(huán)境突變條件下的溫度控制不可靠，并不適合當(dāng)前突變的溫度控制環(huán)境。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供ー種全自動(dòng)模糊溫度控制裝置，能夠提高溫度控制的精度，使溫度的上下波動(dòng)幅度不超過(guò)±10°c，控制精度優(yōu)于PID控制方式，可以滿足試驗(yàn)中要求的溫度控制范圍。本實(shí)用新型提供的全自動(dòng)模糊溫度控制裝置，它包括發(fā)熱元件和中間控制電路，它還包括觸摸屏、可編程邏輯控制器PLC和溫度測(cè)試模塊，所述PLC分別與觸摸屏、溫度測(cè)試模塊和中間控制電路相連，發(fā)熱元件分別與溫度測(cè)試模塊和中間控制電路相連。在上述技術(shù)方案中，所述中間控制電路為固態(tài)繼電器。在上述技術(shù)方案中，所述發(fā)熱元件上安裝有溫度傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下(I)本實(shí)用新型提高了溫度控制精度，使溫度的上下波動(dòng)幅度不超過(guò)±10°C，控制精度優(yōu)于PID控制方式，可以滿足試驗(yàn)中要求的溫度控制范圍。(2)本實(shí)用新型不僅實(shí)現(xiàn)了溫度自動(dòng)控制，還加入了溫度預(yù)測(cè)、試驗(yàn)狀態(tài)記憶及智能控制功能，能更好適應(yīng)實(shí)際需求。(3)本實(shí)用新型還能實(shí)現(xiàn)任意給定溫度狀態(tài)的調(diào)節(jié)，在發(fā)熱環(huán)境出現(xiàn)突變的條件下實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)輸出功能。

圖I是傳統(tǒng)PID溫度控制系統(tǒng)中實(shí)測(cè)的溫度控制曲線示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中實(shí)測(cè)的溫度控制曲線示意圖。[0014]圖中1-觸摸屏，2-PLC，3_溫度測(cè)試模塊，4-中間控制電路，5_發(fā)熱元件。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。參見圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的全自動(dòng)模糊溫度控制裝置，它包括觸摸屏I、PLC (Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)2、溫度測(cè)試模塊3、中間控制電路4和發(fā)熱元件5，其中，中間控制電路4為固態(tài)繼電器，發(fā)熱元件5上安裝有溫度傳感器，PLC2分別與觸摸屏I、溫度測(cè)試模塊3和中間控制電路4相連，發(fā)熱元件5分別與溫度測(cè)試模塊3和中間控制電路4相連。本實(shí)用新型實(shí)施例的原理詳細(xì)闡述如下本實(shí)用新型實(shí)施例根據(jù)用戶設(shè)置的溫度參數(shù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)試驗(yàn)所需要的溫度，并反 饋到PLC2，通過(guò)PLC2調(diào)整中間控制電路4的狀態(tài)使其溫度更接近標(biāo)準(zhǔn)要求。用戶通過(guò)觸摸屏I的人機(jī)交互界面輸入需要達(dá)到的溫度，然后PLC2的內(nèi)部程序根據(jù)參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，通過(guò)中間控制電路4控制發(fā)熱元件5的發(fā)熱量，溫度測(cè)試模塊3實(shí)時(shí)測(cè)試得到的溫度，并反饋給PLC2，PLC2的內(nèi)部程序根據(jù)反饋的溫度值，比較并預(yù)測(cè)整個(gè)溫度控制系統(tǒng)的溫度變化，及時(shí)根據(jù)預(yù)測(cè)運(yùn)算的結(jié)果調(diào)整中間控制電路4，進(jìn)而調(diào)節(jié)發(fā)熱元件5的發(fā)熱量，從而使系統(tǒng)的溫度波動(dòng)控制不超過(guò)±10°C范圍內(nèi)。具體的控制過(guò)程如下操作人員通過(guò)設(shè)備上的觸摸屏I設(shè)定所要求的溫度，在溫度控制裝置中首先設(shè)定ー個(gè)溫度控制周期為3秒，在該控制周期內(nèi)一部分時(shí)間給加熱系統(tǒng)通電，其通電時(shí)間為tl，該周期內(nèi)的剰余時(shí)間t2切斷加熱電源，從而使加熱系統(tǒng)的平均發(fā)熱量可控，在后續(xù)的溫度控制運(yùn)算中通過(guò)調(diào)整tl、t2的值，即可精確的調(diào)整系統(tǒng)的平均發(fā)熱量，由PLC2與觸摸屏I的連接線傳遞給PLC2，PLC2通過(guò)內(nèi)部控制程序進(jìn)行初步運(yùn)算，將計(jì)算結(jié)果通過(guò)中間控制電路4輸出，從而控制發(fā)熱元件5的發(fā)熱量，使系統(tǒng)的溫度能做相應(yīng)的變換調(diào)節(jié)。然后通過(guò)溫度測(cè)試模塊3測(cè)量溫度，并將該值反饋給PLC2，PLC2的內(nèi)部程序?qū)⒎答佒蹬c觸摸屏I上設(shè)定的值相比較，并預(yù)測(cè)后續(xù)時(shí)間的溫度變化趨勢(shì)，然后根據(jù)比較及預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，并重新調(diào)整輸出。通過(guò)輸出-測(cè)量-反饋-比較并預(yù)測(cè)-再輸出的方式，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，最后將溫度控制在系統(tǒng)所需要的溫度內(nèi)，通過(guò)以上自動(dòng)調(diào)節(jié)步驟可以得到±5°C的調(diào)試精度，實(shí)際達(dá)到的溫度控制狀態(tài)參見圖3所示。本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)對(duì)實(shí)際應(yīng)用中的溫度的預(yù)測(cè)，并對(duì)通過(guò)PLC2對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，不僅實(shí)現(xiàn)了溫度自動(dòng)控制，使溫度的上下波動(dòng)幅度不超過(guò)± 10°c，控制精度優(yōu)于PID控制方式；同時(shí)加入了溫度預(yù)測(cè)、試驗(yàn)狀態(tài)記憶及智能控制功能，完全可以滿足試驗(yàn)中要求的溫度控制范圍；還可以實(shí)現(xiàn)任意給定溫度狀態(tài)的調(diào)節(jié)，在發(fā)熱環(huán)境出現(xiàn)突變的條件下實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)輸出功能。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技木。
權(quán)利要求1.ー種全自動(dòng)模糊溫度控制裝置，它包括發(fā)熱元件(5)和中間控制電路(4)，其特征在于它還包括觸摸屏(I)、可編程邏輯控制器PLC(2)和溫度測(cè)試模塊(3)，所述PLC(2)分別與觸摸屏(I)、溫度測(cè)試模塊⑶和中間控制電路⑷相連，發(fā)熱元件(5)分別與溫度測(cè)試模塊⑶和中間控制電路⑷相連。
2.如權(quán)利要求I所述的全自動(dòng)模糊溫度控制裝置，其特征在于所述中間控制電路(4)為固態(tài)繼電器。
3.如權(quán)利要求I或2所述的全自動(dòng)模糊溫度控制裝置，其特征在于所述發(fā)熱元件(5)上安裝有溫度傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種全自動(dòng)模糊溫度控制裝置，涉及溫度控制領(lǐng)域，它包括觸摸屏、PLC、溫度測(cè)試模塊、中間控制電路和發(fā)熱元件，中間控制電路為固態(tài)繼電器，發(fā)熱元件上安裝有溫度傳感器，PLC分別與觸摸屏、溫度測(cè)試模塊和中間控制電路相連，發(fā)熱元件分別與溫度測(cè)試模塊和中間控制電路相連。本實(shí)用新型能夠提高溫度控制的精度，使溫度的上下波動(dòng)幅度不超過(guò)±10℃，控制精度優(yōu)于PID控制方式，可以滿足試驗(yàn)中要求的溫度控制范圍。
文檔編號(hào)G05D23/19GK202472450SQ201120556188
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者劉吉雄, 唐民軍 申請(qǐng)人:武漢計(jì)算機(jī)外部設(shè)備研究所