一種熱處理工藝中的控溫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工業(yè)自動化領(lǐng)域，尤其涉及一種熱處理工藝中的控溫方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前工業(yè)自動化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要標志，同時，控 制理論的發(fā)展也經(jīng)歷了古典控制理論、現(xiàn)代控制理論和智能控制理論三個階段。一個控制 系統(tǒng)包括控制器、傳感器、變送器、執(zhí)行機構(gòu)、輸入輸出接口，控制器的輸出經(jīng)過輸出接口、 執(zhí)行機構(gòu)，加到被控系統(tǒng)上;控制系統(tǒng)的被控量，經(jīng)過傳感器，變送器，通過輸入接口送到控 制器。不同的控制系統(tǒng)，其傳感器、變送器、執(zhí)行機構(gòu)是不一樣的，比如壓力控制系統(tǒng)要采用 壓力傳感器，電加熱控制系統(tǒng)的傳感器是溫度傳感器。
[0003] 目前，PID是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的一種控制方式，PID調(diào)節(jié)儀表也是工業(yè)控制中最 常用的儀表之一，PID適用于需要進行高精度測量控制的系統(tǒng)，可根據(jù)被控對象自動演算出 最佳PID控制參數(shù)。
[0004] 有關(guān)PID控制及其控制器或智能PID控制器(儀表)等產(chǎn)品已在工程實際中得到了 廣泛的應(yīng)用，有各種各樣的PID控制器產(chǎn)品，各大公司均開發(fā)了具有PID參數(shù)自整定功能的 智能調(diào)節(jié)器（intelligent regulator)，其中PID控制器參數(shù)的自動調(diào)整是通過智能化調(diào)整 或自校正、自適應(yīng)算法來實現(xiàn)。有利用PID控制實現(xiàn)的壓力、溫度、流量、液位控制器，能實現(xiàn) PID控制功能的可編程控制器(PLC)，還有可實現(xiàn)PID控制的PC系統(tǒng)等等?？删幊炭刂破?(PLC)是利用其閉環(huán)控制模塊來實現(xiàn)PID控制，而可編程控制器（PLC)可以直接與 ControlNet (控制網(wǎng)）相連，如Rockwell的PLC-5等。還有可以實現(xiàn)PID控制功能的控制器，如 Rockwell的Logix產(chǎn)品系列，它可以直接與ControlNet相連，利用網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)其遠程控制功 能。
[0005] 在熱處理工藝中，目前行業(yè)內(nèi)只采用一組PID參數(shù)來覆蓋所有溫度段。由于PID控 制的特性，往往一組PID參數(shù)只能滿足某一溫度段的需求。在溫度范圍比較廣的控制場合 中，一組PID無法達到很高的控制穩(wěn)定性，溫度波動度會超出±2°C的范圍，降低了控溫的精 確度和穩(wěn)定性。
[0006] 因此有必要發(fā)明一種熱處理工藝的控溫方法，既能保持控溫的精確度和穩(wěn)定性， 又能夠適應(yīng)大溫度范圍的熱處理工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供一種熱處理工藝的控溫方法，目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，將大溫 度范圍劃分為若干個溫度段，并對溫度段使用各自的第一PID參數(shù)進行控溫。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種熱處理工藝中的控溫方法，包括如下步驟： [0009]步驟一:提供一加熱裝置、一溫度傳感裝置、與加熱裝置和溫度傳感裝置皆連接的 一溫度控制器，加熱裝置與溫度傳感裝置皆與控溫對象接觸，溫度控制器內(nèi)包括一 PID調(diào)節(jié) 儀表；
[0010] 步驟二：將熱處理工藝中的目標溫度段劃分為若干個溫度段，并輸入至溫度控制 器內(nèi)；
[0011] 步驟三:計算每個溫度段的平均值，依次對于每個溫度段的平均值進行PID參數(shù)調(diào) 試，直至獲得控溫對象的溫度均勻度為± 1°C、溫度波動度為± 2°C時對應(yīng)的第一 PID參數(shù)， 每個溫度段的平均值對應(yīng)一個第一 PID參數(shù)；
[0012] 步驟四：將步驟三中得到的數(shù)據(jù)寄存于PID調(diào)節(jié)儀表內(nèi)，在每一個溫度段內(nèi)選定一 個設(shè)定值，使得當(dāng)溫度傳感裝置測量控溫對象得到的溫度超過所述設(shè)定值時，溫度控制器 切換至下一個溫度段，此時溫度控制器使用下一個溫度段對應(yīng)的第一 PID參數(shù)控制加熱裝 置。
[0013] 作為優(yōu)選，溫度控制器連接可編程控制器或者連接可實現(xiàn)PID控制的PC系統(tǒng)。
[0014] 作為優(yōu)選，步驟一中溫度控制器還連接報警裝置，設(shè)定報警溫度，當(dāng)溫度傳感裝置 測得控溫對象的溫度達到或者超過報警溫度，則溫度控制器啟動報警裝置報警。
[0015] 作為優(yōu)選，步驟一中溫度控制器還連接程序結(jié)束報警裝置，當(dāng)溫度控制器的控溫 程序已經(jīng)完成，則溫度控制器啟動程序結(jié)束報警裝置報警。
[0016] 作為優(yōu)選，步驟一中溫度控制器還連接攪拌裝置，攪拌裝置與控溫對象接觸，溫度 控制器控制攪拌裝置對控溫對象的攪拌速度。
[0017]作為優(yōu)選，攪拌裝置上設(shè)置升降裝置和計時裝置，溫度控制器控制升降裝置從而 控制攪拌裝置對控溫對象的攪拌深度，溫度控制器控制計時裝置從而控制攪拌裝置對控溫 對象的攪拌時間。
[0018] 作為優(yōu)選，步驟四中每一個溫度段內(nèi)選定的設(shè)定值為該溫度段的溫度最大值。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了熱處理工藝中的控溫方法，包括如下步驟：
[0020] 步驟一:提供一加熱裝置、一溫度傳感裝置、與加熱裝置和溫度傳感裝置皆連接的 一溫度控制器，加熱裝置與溫度傳感裝置皆與控溫對象接觸，溫度控制器內(nèi)包括一 PID調(diào)節(jié) 儀表；
[0021 ]步驟二:將熱處理工藝中的目標溫度段劃分為若干個溫度段，并輸入至溫度控制 器內(nèi)；
[0022] 步驟三:計算每個溫度段的平均值，依次對于每個溫度段的平均值進行PID參數(shù)調(diào) 試，直至獲得控溫對象的溫度均勻度為± 1°C、溫度波動度為± 2°C時對應(yīng)的第一 PID參數(shù)， 每個溫度段的平均值對應(yīng)一個第一 PID參數(shù)；
[0023] 步驟四：將步驟三中得到的數(shù)據(jù)寄存于PID調(diào)節(jié)儀表內(nèi)，在每一個溫度段內(nèi)選定一 個設(shè)定值，使得當(dāng)溫度傳感裝置測量控溫對象得到的溫度超過所述設(shè)定值時，溫度控制器 切換至下一個溫度段，此時溫度控制器使用下一個溫度段對應(yīng)的第一 PID參數(shù)控制加熱裝 置。
[0024] 本發(fā)明將大溫度范圍劃分為若干個溫度段，對每個溫度段內(nèi)的溫度平均值進行 PID參數(shù)調(diào)試，直至獲得具有最佳溫度穩(wěn)定性的第一 PID參數(shù)，也即控溫對象的溫度均勻度 為± 1°C、溫度波動度為± 2°C時對應(yīng)的PID參數(shù)，這樣在對控溫對象實施熱處理工藝時，控 溫對象到達某一溫度段內(nèi)，則對其使用該溫度段內(nèi)的溫度平均值對應(yīng)的第一PID參數(shù)進行 控制，這樣其對應(yīng)的第一PID參數(shù)可以覆蓋該溫度段內(nèi)所有的溫度，因此在該溫度段范圍 內(nèi)，控溫對象的溫度波動度和均勻度皆較小，這樣既能保證對每個溫度段的控溫的精確性 和穩(wěn)定性，而且能夠適應(yīng)大溫度范圍的熱處理工藝。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明適用的實施例裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖2為本發(fā)明提供的控溫方法流程圖。
[0027] 圖中：1-攪拌電機、11-攪拌棒、2-染缸、21-染料、3-電加熱管、4-溫度傳感器、5-溫 度控制器、6-第一指示燈、7-第二指示燈。
【具體實施方式】
[0028] 為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的內(nèi)容進行 詳細描述。
[0029]本發(fā)明提供了熱處理工藝中的控溫方法，以在染缸對染料進行熱處理的工藝為