[发明专利]工业微波窑炉温度控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业窑炉控制领域，尤其涉及一种工业微波窑炉温度控制方法和系统。

背景技术

工业窑炉是用耐火材料砌成的用以煅烧物料或烧成制品的设备。其主要被广泛应用于机械、冶金、石油和煤气等工业，工业窑炉的创造和发展对人类进步起着十分重要的作用。

在现有技术中，传统工业窑炉的主要组成部分有：工业炉砌体、工业炉排烟系统、工业炉预热器和工业炉燃烧装置等。传统工业窑炉为了加快产品的烧成速度，缩短产品的烧成周期，通常采用的方法是由操作工来增减燃料或者改变功率输出来控制窑炉内部的温度。但是，由于人为控制的不稳定性，人工操作的过程中难免出现功率调节过大或过小的现象，导致窑炉温度上升过高或上升滞后，影响产品的烧结。

因此，传统窑炉加温方法虽然投入了大量人力成本，却依然容易出现温度调节不稳定，产品质量无法保证的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种工业微波窑炉温度控制方法和系统，以解决现有技术中工业窑炉加温方法易导致温度调节不稳定，影响产品质量的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工业微波窑炉温度控制系统，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

一种工业微波窑炉温度控制方法，包括：

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。

优选地，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；