CN108759497A - 一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统及其控制方法，包括有燃气管道、助燃风管道和烧嘴，炉膛内设置有若干个用于对温度进行检测的热电偶，燃气管道上安装有若干个控制燃气流量的燃气执行器和燃气流量计，助燃风管道上设置有若干个助燃风执行器和助燃风流量仪，还包括有用于对燃气执行器、助燃风执行器进行控制的PLC控制器、工控电脑、云服务器、便携式移动终端和AI处理器。利用燃烧控制系统中增加云服务器和便携式移动终端，将原燃烧控制系统中的热工参数通过工控电脑上传到云服务器中，云服务器再将收集到的大数据进一步分析、计算和深度学习，配合中鹏云控系统形成专家数据库系统，最终指导整个燃烧控制系统的精准控制。
Description
技术领域
本发明涉及窑炉温度控制技术领域，尤其是涉及一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控 制系统及其控制方法。
背景技术
目前，市面陶瓷窑炉燃烧控制系统标准配置一般包括设在窑炉内的烧嘴和热电偶、温控 仪表、燃气执行器以及工控计算机，也有专利出现增加燃气比例阀和空气执行器控制阀 (CN107655029窑炉的空气过剩系数管理系统)，空燃比例阀控制是非线性控制，且不带信号 通讯系统，操控并不是很方便。而专利CN201710354237-一种在线式线性比例控制燃烧系统及 其控制方法，所描述的在线式线性比例控制燃烧系统，里面公开了了使用助燃风控制仪、比 例控制仪来进行调控风量，从而达到温度控制的功效，由于助燃风控制仪、比例控制仪为非 标产品无法与上位机通讯，而且价格高，导致使用成本较高，稳定性较差，实际使用中对温 度控制的不精准，无法实现远程控制的功能，不能较好的满足人们的使用需求。由于建筑陶 瓷窑炉烧成设备的庞大体量，出于设备成本考虑，一般设备使用厂家不会在整个燃烧控制系 统增加燃气比例阀和空气执行器以及其他能提高精度控制的仪器仪表。但是，随着能源的日 趋紧张以及国家所提倡的节能减排号召，传统的建筑陶瓷窑炉设备燃烧控制系统必须找到一 条更加精准、高效的方法。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种结构简单、设计合理、稳定性高、控制精准和可通过远 程云端控制的窑炉燃烧控制系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧 控制系统，包括有燃气管道、助燃风管道以及与所述燃气管道、助燃风管道连通的烧嘴，所 述烧嘴安装在炉膛内，所述炉膛内设置有若干个用于对温度进行检测的热电偶，所述燃气管 道上安装有若干个控制燃气流量的燃气执行器和燃气流量计，所述助燃风管道上设置有若干 个助燃风执行器和助燃风流量仪，还包括有用于对所述燃气执行器、助燃风执行器进行控制 的PLC控制器、工控电脑、云服务器、便携式移动终端和AI处理器，所述PLC控制器与所述 云服务器通过无线传输的方式进行通信连接，所述便携式移动终端、AI处理器同时与所述云 服务器通过无线传输的方式进行通信连接。
优选地，上述的一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统，其中所述燃气管道与所 述烧嘴之间通过燃气支流管进行连通，所述燃气支流管上安装有电磁阀和第二控制阀。
优选地，上述的一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统，其中所述助燃风管道与 所述烧嘴之间通过助燃风支流管进行连通，所述助燃风支流管上安装有第一控制阀。
优选地，上述的一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统，其中所述热电偶、燃气 执行器、燃气流量计、助燃风执行器助燃风流量仪、工控电脑同时与所述PLC控制器电性连 接。
优选地，上述的一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统，其中所述热电偶、燃气 执行器与PID温控表电性连接，所述PID温控表、PLC控制器同时与所述工控电脑电性连接， 所述燃气流量计、助燃风执行器、助燃风流量仪同时与所述PLC控制器电性连接。
优选地，上述的一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统，其中所述热电偶、助燃 风执行器同时与PID温控表电性连接，所述PID温控表、PLC控制器同时与所述工控电脑电性 连接，所述燃气执行器、燃气流量计、助燃风流量仪同时与所述PLC控制器电性连接。
本发明还公开了一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制方法，其特征在于：当PID温 控表(7)检测到热电偶(13)测得的温度值与PID设定温度不同时，PID温控表(7)会输出 信号控制燃气管道(1)上的燃气执行器(2)开大或关小执行器阀体开度以增加或减少燃气 流量，当PLC控制器(8)检测到燃气流量仪(3)测得的流量数据变化时，PLC控制器(8) 会输出信号控制助燃风管道(4)上的助燃风执行器(5)开大或关小执行器阀体开度以增加 或减少助燃风流量，使空气流量与助燃风流量比值达到PLC控制器(8)里的预设比值，当PID温控表(7)检测到热电偶(13)测得的温度值与PID设定温度相等时，PID温控表(7)停止 控制燃气执行器(2)动作，燃气流量稳定，PLC控制器(8)停止控制助燃风执行器(5)动 作，助燃风流量稳定，整个系统达到稳定状态；燃烧控制系统中的热工参数通过工控电脑(9) 上传到云服务器(10)中，云服务器(10)再将收集到的大数据经过AI处理器(14)进一步 分析、计算和深度学习，配合中鹏云控系统形成专家数据库系统，最终指导整个燃烧控制系 统的精准控制。
本发明具有的优点和有益效果是：(1)本专利技术中的便携式移动设备可以通过云服务 器远程读取工控电脑里的燃气流量、助燃风流量、空/燃比系数、PID温控表设定温度、PID 温控表显示温度、燃气执行器开度、助燃风执行器开度等数据；(2)本专利技术中的便携式 移动设备可以通过云服务器远程修改工控电脑里的PID温控表设定温度、PLC控制器(8)里 的空/燃比系数、执行器开度等参数来调整炉膛温度和燃烧的空气过剩系数；(3)本专利技术 可以通过工控电脑显示并储存燃气流量、助燃风流量、空/燃比系数、PID温控表设定温度、 PID温控表显示温度、燃气执行器开度、助燃风执行器开度等数据；(4)本专利技术可以通过 工控电脑修改PID温控表设定温度、PLC控制器里的空/燃比系数、执行器开度等参数来调整 炉膛温度和空气过剩系数。利用燃烧控制系统中增加云服务器和便携式移动终端，将原燃烧 控制系统中的热工参数通过工控电脑上传到云服务器中，云服务器再将收集到的大数据进一 步分析、计算和深度学习，配合中鹏云控系统形成专家数据库系统，最终指导整个燃烧控制 系统的精准控制。
附图说明
图1是本发明中实施例(1)的结构示意图；
图2是本发明中实施例(2)的结构示意图；
图3是本发明中实施例(3)的结构示意图。
图中：1、燃气管道；2、燃气执行器；3、燃气流量计；4、助燃风管道；5、助燃风执 行器；6、助燃风流量仪；7、PID温控表；8、PLC控制器；9、工控电脑；10、云服务器；11、 便携式移动终端；12、烧嘴；13、热电偶；14、AI处理器；15、助燃风支流管；16、第一控 制阀；17、燃气支流管；18、第二控制阀；19、电磁阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，下面将 结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明 保护的范围。
实施例(1)
如图1所示，一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统，包括有燃 气管道1、助燃风管道4以及与燃气管道1、助燃风管道4连通的烧嘴12， 烧嘴12安装在炉膛内，燃气管道1与烧嘴12之间通过燃气支流管17进行 连通，燃气支流管17上安装有电磁阀19和第二控制阀18；助燃风管道4 与烧嘴12之间通过助燃风支流管15进行连通，助燃风支流管15上安装有 第一控制阀16，炉膛内设置有若干个用于对温度进行检测的热电偶13，燃 气管道1上安装有若干个控制燃气流量的燃气执行器2和燃气流量计3，助 燃风管道4上设置有若干个助燃风执行器5和助燃风流量仪6，还包括有用 于对燃气执行器2、助燃风执行器5进行控制的PLC控制器8、工控电脑9、
实施例(2)
本实施例与实施例(1)大体上相同，其不同之处在于：热电偶13、燃气执行器2与PID 温控表7电性连接，PID温控表7、PLC控制器8同时与工控电脑9电性连接，燃气流量计3、助燃风执行器5、助燃风流量仪6同时与PLC控制器8电性连接，该实施例中燃气执行器2 和热电偶13均是直接通过PID温控表7进行控制，而燃气流量计3、助燃风执行器5、助燃 风流量仪6均是直接通过PLC控制器8来控制。
实施例(3)
热电偶13、助燃风执行器5同时与PID温控表7电性连接，PID温控表7、PLC控制器8同时与工控电脑9电性连接，燃气执行器2、燃气流量计3、助燃风流量仪6同时与PLC控制 器8电性连接。该实施例中助燃风执行器5和热电偶13均是直接通过PID温控表7进行控制， 而燃气流量计3、燃气执行器2、助燃风流量仪6均是直接通过PLC控制器8来控制。
本发明还公开了一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制方法，当PID温控表7检测到 热电偶13测得的温度值与PID设定温度不同时，PID温控表7会输出信号控制燃气管道1上 的燃气执行器2开大或关小执行器阀体开度以增加或减少燃气流量，当PLC控制器8检测到 燃气流量仪3测得的流量数据变化时，PLC控制器8会输出信号控制助燃风管道4上的助燃风 执行器5开大或关小执行器阀体开度以增加或减少助燃风流量，使空气流量与助燃风流量比 值达到PLC控制器8里的预设比值，当PID温控表7检测到热电偶13测得的温度值与PID设 定温度相等时，PID温控表7停止控制燃气执行器2动作，燃气流量稳定，PLC控制器8停止 控制助燃风执行器5动作，助燃风流量稳定，整个系统达到稳定状态；燃烧控制系统中的热 工参数通过工控电脑9上传到云服务器10中，云服务器10再将收集到的大数据经过AI处理 器14进一步分析、计算和深度学习，配合中鹏云控系统形成专家数据库系统，最终指导整个 燃烧控制系统的精准控制。
本专利技术中的便携式移动设备可以通过云服务器10远程读取工控电脑9里的燃气流 量、助燃风流量、空/燃比系数、PID温控表7设定温度、PID温控表7显示温度、燃气执行器2开度、助燃风执行器5开度等数据；本专利技术中的便携式移动设备可以通过云服务器10远程修改工控电脑9里的PID温控表7设定温度、PLC控制器8里的空/燃比系数、执行器 开度等参数来调整炉膛温度和燃烧的空气过剩系数；本专利技术可以通过工控电脑9显示并储存燃气流量、助燃风流量、空/燃比系数、PID温控表7设定温度、PID温控表7显示温度、 燃气执行器2开度、助燃风执行器5开度等数据；本专利技术可以通过工控电脑9修改PID 温控表7设定温度、PLC控制器8里的空/燃比系数、执行器开度等参数来调整炉膛温度和空 气过剩系数，通过设置便携式移动终端11，常见的便携式移动终端11为手机、笔记本电脑、 智能手表、遥控器和平板电脑，通过便携式移动终端11可以随时监控生产状况和修改生产参数，较好的满足人们的使用需求。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示 或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理 解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相 对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可 以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的 含义是两个或两个以上。
需要说明的是，本发明使用到的标准零部件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的 和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆 钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，发明人在此不再详 述。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连” “连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不 能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应 仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统，包括有燃气管道(1)、助燃风管道(4)以及与所述燃气管道(1)、助燃风管道(4)连通的烧嘴(12)，所述烧嘴(12)安装在炉膛内，所述炉膛内设置有若干个用于对温度进行检测的热电偶(13)，其特征在于：所述燃气管道(1)上安装有若干个控制燃气流量的燃气执行器(2)和燃气流量计(3)，所述助燃风管道(4)上设置有若干个助燃风执行器(5)和助燃风流量仪(6)，还包括有用于对所述燃气执行器(2)、助燃风执行器(5)进行控制的PLC控制器(8)、工控电脑(9)、云服务器(10)、便携式移动终端(11)和AI处理器(14)，所述PLC控制器(8)与所述云服务器(10)通过无线传输的方式进行通信连接，所述便携式移动终端(11)、AI处理器(14)同时与所述云服务器(10)通过无线传输的方式进行通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述燃气管道(1)与所述烧嘴(12)之间通过燃气支流管(17)进行连通，所述燃气支流管(17)上安装有电磁阀(19)和第二控制阀(18)。
3.根据权利要求1所述的一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述助燃风管道(4)与所述烧嘴(12)之间通过助燃风支流管(15)进行连通，所述助燃风支流管(15)上安装有第一控制阀(16)。
4.根据权利要求1所述的一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述热电偶(13)、燃气执行器(2)、燃气流量计(3)、助燃风执行器(5)助燃风流量仪(6)、工控电脑(9)同时与所述PLC控制器(8)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述热电偶(13)、燃气执行器(2)与PID温控表(7)电性连接，所述PID温控表(7)、PLC控制器(8)同时与所述工控电脑(9)电性连接，所述燃气流量计(3)、助燃风执行器(5)、助燃风流量仪(6)同时与所述PLC控制器(8)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制系统，其特征在于：所述热电偶(13)、助燃风执行器(5)同时与PID温控表(7)电性连接，所述PID温控表(7)、PLC控制器(8)同时与所述工控电脑(9)电性连接，所述燃气执行器(2)、燃气流量计(3)、助燃风流量仪(6)同时与所述PLC控制器(8)电性连接。
7.一种可通过远程云端控制的窑炉燃烧控制方法，其特征在于：当PID温控表(7)检测到热电偶(13)测得的温度值与PID设定温度不同时，PID温控表(7)会输出信号控制燃气管道(1)上的燃气执行器(2)开大或关小执行器阀体开度以增加或减少燃气流量，当PLC控制器(8)检测到燃气流量仪(3)测得的流量数据变化时，PLC控制器(8)会输出信号控制助燃风管道(4)上的助燃风执行器(5)开大或关小执行器阀体开度以增加或减少助燃风流量，使空气流量与助燃风流量比值达到PLC控制器(8)里的预设比值，当PID温控表(7)检测到热电偶(13)测得的温度值与PID设定温度相等时，PID温控表(7)停止控制燃气执行器(2)动作，燃气流量稳定，PLC控制器(8)停止控制助燃风执行器(5)动作，助燃风流量稳定，整个系统达到稳定状态；燃烧控制系统中的热工参数通过工控电脑(9)上传到云服务器(10)中，云服务器(10)再将收集到的大数据经过AI处理器(14)进一步分析、计算和深度学习，配合中鹏云控系统形成专家数据库系统，最终指导整个燃烧控制系统的精准控制。
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