[发明专利]一种用于工艺炉的集成温控装置及集成温控方法

说明书

本发明涉及了一种用于工艺炉的集成温控装置及集成温控方法，所述工艺炉内设有多个温区，所述集成温控装置包括主控装置以及多个PID控制装置，所有PID控制装置均与主控装置电连接，所述PID控制装置与所述温区数量相同且一一匹配，用于对各个温区进行温控；所述PID控制装置包括：高精度温度传感器，设于所述温区中，用于采集所述温区的实际温度；第一PID控制器，与所述高精度温度传感器电连接，用于根据所述温区的实际温度、所述温区的设定温度两者来输出所述温区的温控信号；以及加热器控制装置，与所述第一PID控制器电连接，用于根据所述温控信号来控制所述温区中的加热器工作。通过上述设置，可解决目前工艺炉中温控精度差、炉气均匀性差等一系列炉温温控问题。

技术领域

本发明涉及温控装置技术领域，具体涉及一种用于工艺炉的集成温控装置及集成温控方法。

背景技术

目前，在工艺热处理炉或工艺炉中，普遍存在控温精度差、炉气均匀性差等一系列控温问题。其中，影响炉温的主要因素总结如下：

一、炉体的恒温区长度决定了可投产品的数量。当炉内只使用一个加热器时，炉内温度分布呈现为类抛物线的温度分布，即中间温度高、两边温度低，此时炉内理论上不会存在恒温区，无法满足实际生产需要。因此，实际生产应用中，炉内一般分成多个温区，并使用多组加热器分别加热，从而确保炉膛中间存在恒温段。

二、产品在进出炉的过程中会对各温区形成较大的温度干扰。同时，在产品实际上进出过程中，炉口到炉尾各温区的温度扰动大小也不相同。因此，物料或产品进出炉后备温区的升温需要综合考虑。

三、多个温区在加热时会相互干扰。在保温性能越好的温区，温度过高后需要的恢复时间就越长，这种情况不仅会对产品质量有不良影响，还会严重影响生产效率。

四、一般来说，炉内温度控制过程是比较典型的大滞后过程，因此需要对控制响应进行相应调节或补偿。

五、就炉内的热电偶而言，存在热电偶本身的误差、补偿导线的误差、冷端补偿误差以及热电偶的老化等影响因素，这些因素都会影响到整体测量精度。因此，对热电偶定期进行系统联调和多点修正是必不可少的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于工艺炉的集成温控装置及集成温控方法，用来解决目前工艺炉中温控精度差、炉气均匀性差等一系列炉温温控问题。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种用于工艺炉的集成温控装置，所述工艺炉内设有多个温区，所述集成温控装置包括主控装置以及多个PID控制装置，所有PID控制装置均与主控装置电连接，所述PID控制装置与所述温区数量相同且一一匹配，用于对各个温区进行温控；

所述PID控制装置包括：

高精度温度传感器，设于所述温区中，用于采集所述温区的实际温度；

第一PID控制器，与所述高精度温度传感器电连接，用于根据所述温区的实际温度、所述温区的设定温度两者来输出所述温区的温控信号；

以及加热器控制装置，与所述第一PID控制器电连接，用于根据所述温控信号来控制所述温区中的加热器工作。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述PID控制装置为串级PID控制装置，所述串级PID控制装置包括第二PID控制器，所述第一PID控制器与所述第二PID控制器电连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述PID控制装置还包括：

参数设定装置，与所述第一PID控制器电连接，用于用户自行设定各组控制参数。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述PID控制装置为前馈补偿PID控制装置。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述PID控制装置为微分先行PID控制装置。