[发明专利]感应加热电源DSP智能控制系统

说明书

感应加热电源DSP智能控制系统：具有任务调用核心、AD数据处理模块、起停控制模块、通讯管理模块、按键处理及报警模块、中断模块。感应加热电源DSP智能控制系统：具有任务调用核心、AD数据处理模块、起停控制模块、通讯管理模块、按键处理及报警模块、中断模块。本发明通过控制系统自动化控制斩波PWM信号的占空比来控制电源的输出功率，保证感应加热设备电源功率恒定；自动化控制逆变PWM信号的频率来控制电源的输出频率，保证感应加热设备电源频率恒定。通过恒定的电源功率和电源频率提高生产工艺水平。

技术领域

本发明涉及感应加热控制领域，具体涉及感应加热电源DSP智能控制系统。

背景技术

感应加热是在感应线圈内通入交变电流，利用电磁感应原理使被加热的材料（即工件）的内部产生涡流电流，依靠这些涡流电流的能量将工件加热，其实质就是靠感应线圈把电能传递给要加热的工件，然后电能在金属内部转变为热能，感应线圈与被加热工件并不直接接触，能量是通过电磁感应传递的。它在19世纪初被人们发现，随后由于人们认识到电磁感应在发电、电力传输中以及电气设备的应用中带来的种种危害，因此尽力抑制这种效应。直到19世纪末期人们才开始有目的的将这一原理应用在金属的熔炼、热处理、压力加工前的透热等领域，由此就出现了各种各样的感应加热设备。在我国传统加热方式大多是以煤、油、气或电为加热，存在能耗高、劳动条件差、环境污染严重、工艺质量难以控制等缺陷，而感应加热有着许多传统方式所不具备的优点：工作可靠性高、无污染、效率高以及加热容易控制等，广泛应用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等工业生产过程中，成为冶金、国防、机械加工等部门及铸造、锻造和船舶、飞机、汽车制造业等不可缺少的技术手段。

传统的感应加热电源多采用模拟控制或者模拟与数字相结合的控制系统。虽然目前模拟控制技术已经非常成熟，但是存在如零点漂移、灵活性差等缺点。感应加热电源的数字化智能化控制已成为其研究发展的一个趋势。

现代感应加热电源技术是应用电力电子半导体器件，综合自动控制理论、计算机（微处理器）技术和电磁技术等多学科边缘交叉技术。随着工业的发展，感应加热电源的应用也日益广泛，当前，感应加热电源作为一种节能、高效的加热热处理装备，正朝着全固态化、高频大功率、产品性能绿色化、以及控制方式智能化的方向发展。

传统的感应加热电源控制系统采用分立元件组成的模拟电子电路，存在电路复杂、控制参数难以调整、零漂和老化、通用性差等缺点，而随着数字集成芯片、单片机、DSP、FPGA的出现，使得感应加热设备智能化控制成为一种趋势。将数字化控制技术应用于感应加热设备系统中，可为用户提供良好的人机交互界面，操作方便；而且有利于实现感应加热电源的更新换代。并且随着感应加热设备智能化控制的发展，不仅能够实现模拟控制中较难实现的一些控制功能，并为先进控制算法在控制系统中的应用提供了可能，因此研究感应加热设备智能化控制有一定意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供感应加热电源DSP智能控制系统。

本发明的技术方案具体为：

感应加热电源DSP智能控制算法：具有任务调用核心、AD数据处理模块、起停控制模块、通讯管理模块、按键处理及报警模块、中断模块；任务调用核心对AD数据处理模块、起停控制模块、通讯管理模块、按键处理及报警模块进行任务调度，安排各个模块对主控芯片的占用级别；中断模块触发执行时强制占用主控芯片；启停控制模块完成初始化相关控制参数，开启或停止逆变PWM信号的输出，开启或停止斩波信号输出；AD数据处理模块采集系统需要使用的模拟信号，将模拟信号转换成数字信号，并对数字信号进行滤波处理；并完成逆变PWM信号的输出和斩波信号输出；按键处理及报警模块能够检测到按键是否被按下并完成按键按下时的相应动作，按键处理及报警模块能够完成报警信号处理；通讯管理模块完成串口数据的收发功能。

进一步的：任务调用核心采用循环占用法，控制AD数据处理模块、起停控制模块、通讯管理模块、按键处理模块对主控芯片循环进行占用。