CN109085864A - 一种稳定供液初期温度的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稳定供液初期温度的系统，包括蓄冷水箱、循环水箱、三通阀、循环泵，蓄冷水箱、循环水箱三通阀与循环泵的进口连接，循环泵的出口连接有出口管路，还包括PLC、电子式二通阀、温度传感器，二通阀连通接入蓄冷水箱和三通阀之间管路上，温度传感器旁路接入循环泵连接的出口管路，温度传感器与PLC的信号输入端连接，PLC的信号输出端与二通阀的信号输入端连接。本发明在蓄冷水箱和三通阀之间管路上增加电子式二通阀，并在PLC控制程序中对PLC向二通阀输出的控制信号进行前期分化处理，来提供一种精度更高，更为准确的控制方式，使其在供液初期的温度跳幅减小。
Description
技术领域
本发明涉及冷夜技术领域，具体是一种稳定供液初期温度的系统。
背景技术
多年来，我国在激光领域不断寻求突破和发展，随着科技水平的提高，激光领域深层次的发展和研制迫在眉睫，激光设备对本身的发热元件的的冷却要求也更高，因此对冷却设备的控制精度也就更为重要。现有技术的冷夜设备在工作时的精度良好，但供液初期由于温度传感器监测的滞后性，导致在前2―3分钟内温度跳动幅度过大。激光镜片因此容易引起水雾，对设备产生不良影响。
发明内容 本发明的目的是提供一种稳定供液初期温度的系统，以解决现有技术激光设备用冷液设备供液初期由于温度传感器监测滞后性存在的激光镜片易起水雾的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种稳定供液初期温度的系统，包括内有冷源的蓄冷水箱、内有热源的循环水箱、三通阀、循环泵，蓄冷水箱通过管路与三通阀一个阀口连接，循环水箱通过管路与三通阀另一个阀口连接，三通阀第三个阀口通过管路与循环泵的进口连接，循环泵的出口连接有出口管路，蓄冷水箱中冷源和循环水箱中热源经三通阀分别通向循环泵，在循环泵中混合后由循环泵输出，其特征在于：还包括作为PID控制器的PLC，以及电子式二通阀、温度传感器，二通阀连通接入蓄冷水箱和三通阀之间管路上，温度传感器旁路接入循环泵连接的出口管路，温度传感器与PLC的信号输入端连接，PLC的信号输出端与二通阀的信号输入端连接；PLC接收温度传感器检测的温度信号，并与预设温度进行比较，基于比较结果向二通阀输出控制信号，控制二通阀的开度以调节蓄冷水箱向循环泵输出的冷源量，进而控制循环泵输出介质的温度。
所述的一种稳定供液初期温度的系统，其特征在于：PLC中设置有减计数器，减计数器以一段时间作为分化时间段，将分化时间段以均匀等间隔依次减小得到多个时间点，并将各个时间点信号传送至PLC，PLC中将PLC向二通阀输出的控制信号除以各个时间点并统计除法结果，若除法结果最大时则PLC向二通阀输出控制信号。
本发明在蓄冷水箱与三通阀之间管路上加装一个电子式二通阀，用来调节冷源的流量，冷源通过三通阀与循环水箱中的热源一起进入循环泵，在循环泵中均匀混合，在经过温度传感器时，将监测到的信号换送给PLC，PLC经过PID调节输出信号，来控制冷源流量的大小，使冷夜达到要求的经度。
二通阀在只控制冷源的前提下来控制供液温度，若直接控制三通阀的问题在于在开机后，在增加冷源的同时也降低了热源，一增一减不易控制，同时也增加了温度的稳定时间。这样通过控制单个变量，温度的精度将更加容易控制，其平稳性也相对控制两个变量来的相对容易。
本发明还在PLC控制程序中对PLC向二通阀输出的控制信号进行前期分化处理。用于PID输出信号前期分化减少前期输出信号的量值来稳定输出，达到激光的供冷要求。供液所设定的温度（SV）和传感器所检测的温度（PV）来作为PID的输入条件，供冷刚开机时，由于温度传感器在循环泵（既冷源和热源的混合液）的后面，此时监测的温度不是混合液的温度，而是原来管道中的所积存液体温度，但在PLC中，此时所监测的温度已作为PV在PID调节器中进行运算，输出的信号不再准确，这样导致供液温度跳变幅度过大。因此，可以用分减前期信号的方法来控制。
根据实际的调试过程情况，调节一个变量比调节两个变量简单容易，输出的值也相对稳定，可控性强。因此本发明在现有的冷夜设备的基础上，在蓄冷水箱和三通阀之间管路上增加电子式二通阀，并在PLC控制程序中对PLC向二通阀输出的控制信号进行前期分化处理，来提供一种精度更高，更为准确的控制方式，能够准确的提供冷夜设备的初始供液温度，使其在供液初期的温度跳幅减小，并缩短稳定时间。
附图说明
图1是本发明系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种稳定供液初期温度的系统，包括内有冷源的蓄冷水箱1、内有热源的循环水箱7、三通阀3、循环泵4，蓄冷水箱1通过管路与三通阀3一个阀口连接，循环水箱7通过管路与三通阀3另一个阀口连接，三通阀3第三个阀口通过管路与循环泵4的进口连接，循环泵4的出口连接有出口管路，蓄冷水箱1中冷源和循环水箱7中热源经三通阀分别通向循环4泵，在循环泵4中混合后由循环泵4输出，还包括作为PID控制器的PLC6，以及电子式二通阀2、温度传感器5，二通阀2连通接入蓄冷水箱1和三通阀3之间管路上，温度传感器5旁路接入循环泵4连接的出口管路，温度传感器5与PLC6的信号输入端连接，PLC6的信号输出端与二通阀2的信号输入端连接；PLC6接收温度传感器5检测的温度信号，并与预设温度进行比较，基于比较结果向二通阀2输出控制信号，控制二通阀2的开度以调节蓄冷水箱1向循环泵4输出的冷源量，进而控制循环泵4输出介质的温度。
PLC6中设置有减计数器，减计数器以一段时间作为分化时间段，将分化时间段以均匀等间隔依次减小得到多个时间点，并将各个时间点信号传送至PLC6，PLC6中将PLC6向二通阀2输出的控制信号除以各个时间点并统计除法结果，若除法结果最大时则PLC向二通阀输出控制信号。
在激光要求供冷时，供冷的设定温度要比循环水箱的温度低，但两者的差值不是太大，在此情况下，供冷开机时，供冷液的冷量不能太多，在保证热源不变的情况下，控制增加冷源来降低供冷温度使其达到设定温度。因此在开机时，PLC6接收温度传感器的模拟量信号后，经过PID高速准确的运算，输出一个4-20mA的信号， 此信号只控制冷量的大小，由小到大慢慢开度，冷源与热源经三通阀3一起进入循环泵进行均匀混合后流进温度传感器。因为二通阀2只进行冷源控制，所以控制的精度要高。
先前监测的温度要比混合后供液要高，此时经PLC6中PID计算后，输出的信号要大，这样导致冷量增加，供液温度降低。当混合液到达温度监测点时已经引起温度的跳幅，在三通阀3和温度监测点之间的管道内存在几个档的温度值，而不是线性值，PLC6接受的模拟量也是跳变值这样导致供液温度久久不能稳定。鉴于此，在PLC6进行PID工作时将输出信号的除以一个线性变量，以来减少跳变的幅度来控制二通阀的开度，使其变化相对稳定，这样混合后的温度也相对稳定。在PLC6中设置一个减计数器，假设PID输出值为AQW0，以60秒为分化时间段，那么分化输出的信号为AQW0/S，其中S是60-1秒依次递减得到的时间点，直到1分钟后分化结束，输出为AQW0/1既输出AQW0。这样的控制限制了输出值的跳变幅度，以减小供液的温度跳变幅度，防止激光玻璃镜片产生水雾。
以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种稳定供液初期温度的系统，包括内有冷源的蓄冷水箱、内有热源的循环水箱、三通阀、循环泵，蓄冷水箱通过管路与三通阀一个阀口连接，循环水箱通过管路与三通阀另一个阀口连接，三通阀第三个阀口通过管路与循环泵的进口连接，循环泵的出口连接有出口管路，蓄冷水箱中冷源和循环水箱中热源经三通阀分别通向循环泵，在循环泵中混合后由循环泵输出，其特征在于：还包括作为PID控制器的PLC，以及电子式二通阀、温度传感器，二通阀连通接入蓄冷水箱和三通阀之间管路上，温度传感器旁路接入循环泵连接的出口管路，温度传感器与PLC的信号输入端连接，PLC的信号输出端与二通阀的信号输入端连接；PLC接收温度传感器检测的温度信号，并与预设温度进行比较，基于比较结果向二通阀输出控制信号，控制二通阀的开度以调节蓄冷水箱向循环泵输出的冷源量，进而控制循环泵输出介质的温度。
2.根据权利要求1所述的一种稳定供液初期温度的系统，其特征在于：PLC中设置有减计数器，减计数器以一段时间作为分化时间段，将分化时间段以均匀等间隔依次减小得到多个时间点，并将各个时间点信号传送至PLC，PLC中将PLC向二通阀输出的控制信号除以各个时间点并统计除法结果，若除法结果最大时则PLC向二通阀输出控制信号。
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