[实用新型]基于DSP的富氧陶瓷窑炉温度控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业窑炉温度控制技术领域，尤其是涉及到一种基于DSP的富氧陶瓷窑炉温度控制器。

背景技术

我国是陶瓷生产和出口大国，尤其是近年来，我国建筑卫生陶瓷生产量已占到全球总产量的50%以上，出口额占全球总额的20%，日用、艺术陶瓷更是占到国际市场的40%。但同时，我国陶瓷行业存在产品档次低、能耗高、资源利用率低、生产效率低等问题。

在现代陶瓷工业生产中，产品烧成制度包括温度、气氛和压力，而陶瓷窑炉是实现生产工艺中各项烧成制度的关键设备。陶瓷窑炉内部的温度，压力和气氛等被控对象为一阶带纯滞后的大惯性系统，而且具有时变性。其中，温度是陶瓷烧成工艺的重要参数，对窑炉内部温度的控制水平直接影响到产品的质量，以及企业的节能减排。

近年来，国内对陶瓷窑炉温度控制器的研究文献有：韩磊等人在“基于nRF9E5的陶瓷窑炉温度测量系统研究”中采用内部集成增强型51单片机内核的nRF9E5模块，通过RS232接口与PC进行通信，实现了陶瓷窑炉温度无线测量系统；陈平等人在“基于混沌RBF的PID控制在窑炉中的应用”中通过RS485接口实现由PC机和单片机构成的主从温度控制结构，并利用混沌RBF算法对PID控制加以改进，提高了窑炉温度控制的精度。目前检索到的相关的专利有：富氧及全氧燃烧陶瓷辊道窑混合燃烧控制系统（200810048952.5），窑炉温度自动测量记录仪（01216751.7）。

上述文献和专利中提出的方法，能较大程度提高陶瓷窑炉的温度控制水平和自动化程度。然而，其中存在的一些有待于解决问题，也比较突出：这些技术和专利有的虽然控制器结构简单，但控制精度不能完全满足陶瓷生产的工艺要求；有的系统采用PLC实现控制，执行器与PLC控制单元相连，PLC控制单元与上位机通过RS485接口连接组成完整的控制装置，系统的集成度和智能性低，整体成本高，没有自主知识产权。

因此，有必要开发一套低成本、高可靠性、高集成度，并具有自主知识产权的先进富氧陶瓷窑炉温度控制器。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的技术缺陷，并根据富氧陶瓷窑炉对温度控制的要求，提供一种结构简单、处理速度快和性能稳定可靠的富氧陶瓷窑炉温度控制器。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：主要由依次以线缆连接的热电偶、变送器、微处理器、D/A转换及放大驱动电路、V/I电路和执行器组成。其中：热电偶的工作端置于富氧陶瓷窑炉内部对应检测位置中心；执行器的另一端与富氧陶瓷窑炉的燃气管道上的燃气电磁阀相连。

所述的热电偶可以采用K型标准热电偶或N型标准热电偶。

所述变送器可以采用两线制电流输出温度变送器。

所述微处理器采用内部设有多路高精度A/D转换模块的微处理器，例如采用DSP微处理器。

所述的热电偶的输出信号经变送器输入到微处理器内置的多路高精度A/D转换模块，完成A/D转换。

所述执行器可以采用电动执行器。

所述微处理器可以通过MODBUS接口与触摸屏连接。

所述触摸屏可以采用嵌入式一体化触摸屏。

本实用新型与现有的窑炉温度控制装置相比，主要有以下的有益效果：

1．采用具有强大数据处理能力和高运行速度的DSP微处理器，明显地提高了数据处理速度，提高了控制装置的实时性。

2．采用触摸屏，界面丰富，工艺参数设置灵活方便。同时，能显示生产工艺流程、测量值、报警信息以及控制量的趋势曲线。

3．采用DSP微处理器，内部集成多路高精度A/D转换模块，集成度高，成本低。

4．采用MODBUS协议，微处理器与上位机、触摸屏均可自由通讯。

总之，本实用新型成本低，集成度高，处理速度快，系统能实时采集窑炉内部温度信号并进行处理，并及时发出控制信号对温度进行调整控制，提高了整个控制装置的实时性。

附图说明

图1是一种基于DSP的富氧陶瓷窑炉温度控制器的结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。