CN109541937A - 一种继电器的脉冲控制系统和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种继电器的脉冲控制系统和控制方法，该控制系统包括：温度传感器和可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器包括PID运算模块和脉冲波宽跳变模块，其中，所述温度传感器用于测量预加热烘炉的当前温度值；所述PID运算模块用于根据设定的目标加热温度值与预加热烘炉的当前温度值计算并输出周期加热值；所述脉冲波宽跳变模块用于根据所述周期加热值输出脉冲宽度等于所述周期加热值的脉冲波控制所述继电器。本发明的控制系统能够实现精准的控制加热温度，并且在原有基础上仅需要增加温度测量模块就能使用，从而减少成本。
Description
技术领域
本发明涉及继电器的控制技术领域，尤其涉及一种继电器的脉冲控制系统和控制方法。
背景技术
参照图1所示，在铝罐生产线上的最后一道工序收口前的预加热烘炉的控制电路图，继电器1SSR-6SSR分别用于控制预加热烘炉的加热。
传统的继电器控制方法有两种，分别为接触器直接通断控制和可控硅控制方式，接触器直接控制方式很难进行PID运算后进行控制，因而控制精度低，而可控硅控制方式，控制器可以输出一个0-10V或0-5V或0-20mA或4-20mA的模拟量去控制可控硅，控制精度相对较高，但是如何获得预期想要的脉冲波是待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种继电器的脉冲控制系统和该系统的控制方法，通过PID运算模块计算当前温度值和目标加热温度值获得周期加热时间，脉冲波宽跳变模块用于根据周期加热时间生成脉冲宽度等于周期加热时间的脉冲波控制继电器，从而实现对加热温度的精准控制。
为了解决上述技术问题，本发明实施例一提供一种继电器的脉冲控制系统，该系统包括：温度传感器和可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器包括PID运算模块和脉冲波宽跳变模块，其中，
所述温度传感器用于测量预加热烘炉的当前温度值；
所述PID运算模块用于根据设定的目标加热温度值与预加热烘炉的当前温度值计算并输出周期加热值；
所述脉冲波宽跳变模块用于根据所述周期加热值输出脉冲宽度等于所述周期加热值的脉冲波控制所述继电器。
其中，所述PID运算模块的采样周期与所述脉冲波宽跳变模块的脉冲输出周期相等。
其中，所述系统还包括：报警模块，所述报警模块用于在所述预加热烘炉的温度大于设定温度阈值时，进行报警。
本发明还提供一种前述的继电器的脉冲控制系统的控制方法，该方法包括如下步骤：
获取所述预加热烘炉的当前温度值和目标加热温度值；
设置所述PID运算模块的采样周期，根据所述当前温度值和所述目标加热温度值计算输出所述周期加热值；
设置所述脉冲波宽跳变模块的脉冲输出周期等于PID运算模块的采样周期，输出脉冲宽度与所述周期加热值相同的脉冲波控制所述继电器。
其中，设置所述PID运算模块的采样周期、所述脉冲波宽跳变模块的脉冲输出周期为2秒。
其中，当检测到所述预加热烘炉的当前温度值大于设定的温度阈值时，进行报警并停止加热。
本发明实施例的有益效果在于：通过PID运算模块对温度实际值和目标温度值进行运算，输出周期加热时间，并将该周期加热时间输入给脉冲波宽跳变模块的脉冲波宽输入端，并且使得PID运算模块的采样周期与脉冲波宽跳变模块的脉冲周期相等，从而使得脉冲波宽跳变模块的输出脉冲等于周期加热值，利用该脉冲控制固态继电器，从而实现精准的控制加热温度的功能。本发明的控制系统利用机器固有的PLC以及触摸屏，只需要增加温度测量模块就能使用，从而减少成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种铝罐生产线上的最后一道工序收口前的预加热烘炉的控制电路的示意图。
图2是本发明的一种继电器的脉冲控制系统的结构示意图。
图3是本发明的一种继电器的脉冲控制系统的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
以下参照图2进行说明，本发明实施例一提供一种继电器脉冲控制系统，该系统包括第一温度传感器11、第二温度传感器、可编程逻辑控制器12、报警器，其中该可编程逻辑控制器12包括PID运算模块121和脉冲波宽跳变模块122，该PID运算模块121包括温度目标值输入端口，温度实际值输入端口，其他参数输入端口，该PID运算模块121的输出端输出周期加热时间，该周期加热时间即指在采样周期内有多少时间作用在加热控制器上，才能使得温度达到设定值的时间，该周期加热时间的最小值为0，最大值为采样周期。该脉冲波宽跳变模块122包括脉冲输出宽度输入端、脉冲输出周期输入端以及脉冲输出装置输出端。该第一温度传感器11用于测量预加热烘炉的实际温度，并将测量的预加热烘炉的温度发送给PID运算模块121的温度实际值输入端口，设定预加热烘炉的目标温度值，并将该目标温度值发送给温度目标值输入端口，该PID运算模块121根据预加热烘炉的实际温度值和温度目标值计算输出周期加热时间。该PID运算模块121的输出端还与脉冲波宽跳变模块的脉冲输出宽度输入端连接，并且设置PID运算模块121的采样频率与脉冲波宽跳变模块的脉冲输出周期输入端连接，从而使得脉冲波宽跳变模块122输出的脉冲波宽与PID运算模块121计算获得的周期加热值相等，该脉冲用于控制继电器13的工作。
在刚开始时，由于实际温度值与目标温度值相差较大，此时周期加热时间值越来越大，实际加热时间越来越长，最后周期加热时间值等于脉冲输出周期，这时全功率加热。当实际温度越来越接近设定温度值时，周期加热时间值越来越小，实际加热时间越来越短，最后周期加热时间值为0，加热停止，最后实际温度非常接近设定温度，并且稳定下来。
具体地，该PID运算模块121的采样周期以及脉冲波宽跳变模块122的脉冲输出周期均设置为2秒。
具体地，该PLC可以设置多个脉冲输出端，用于输出脉冲信号，从而实现对多个固态继电器的分布式控制。
该第二温度传感器用于实时测量该预加热烘炉的当前温度值，当第二温度传感器检测到该预加热烘炉的温度值大于设定的温度阈值时，则报警模块报警并停止加热。
具体地，该设定的温度阈值为250摄氏度，当预加热烘炉的温度大于250摄氏度时，说明加热系统存在异常，报警模块发出高温报警并停止加热，以保护预加热烘炉。
本发明实施例的固态继电器的脉冲控制系统，通过PID运算模块对温度实际值和目标温度值进行运算，输出周期加热时间，并将该周期加热时间输入给脉冲波宽跳变模块的脉冲波宽输入端，并且使得PID运算模块的采样周期与脉冲波宽跳变模块的脉冲周期相等，从而使得脉冲波宽跳变模块的输出脉冲等于周期加热值，利用该脉冲控制固态继电器，从而实现精准的控制加热温度的功能。本发明的控制系统利用机器固有的PLC以及触摸屏，只需要增加温度测量模块就能使用，从而减少成本。
基于本发明实施例一，本发明实施例二提供一种前述的固态继电器脉冲控制系统的控制方法，如图3所示，该方法包括如下步骤：
S1、获取所述预加热烘炉的当前温度值和目标加热温度值；
S2、设置所述PID运算模块的采样周期，根据所述当前温度值和所述目标加热温度值计算输出所述周期加热值；
S3、设置所述脉冲波宽跳变模块的脉冲输出周期等于PID运算模块的采样周期，输出脉冲宽度与所述周期加热值相同的脉冲波控制所述继电器。
具体地，该PID运算模块的采样周期、脉冲波宽跳变模块的脉冲输出周期均设置为2秒。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种继电器的脉冲控制系统，该继电器与预加热烘炉连接，其特征在于，包括：温度传感器和可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器包括PID运算模块和脉冲波宽跳变模块，其中，
所述温度传感器用于测量预加热烘炉的当前温度值；
所述PID运算模块用于根据设定的目标加热温度值与预加热烘炉的当前温度值计算并输出周期加热值；
所述脉冲波宽跳变模块用于根据所述周期加热值输出脉冲宽度等于所述周期加热值的脉冲波控制所述继电器。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述PID运算模块的采样周期与所述脉冲波宽跳变模块的脉冲输出周期相等。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
报警模块，所述报警模块用于在所述预加热烘炉的温度大于设定温度阈值时，进行报警。
4.一种如权利要求1所述的控制系统的控制方法，该方法包括如下步骤：
获取所述预加热烘炉的当前温度值和目标加热温度值；
设置所述PID运算模块的采样周期，根据所述当前温度值和所述目标加热温度值计算输出所述周期加热值；
设置所述脉冲波宽跳变模块的脉冲输出周期等于PID运算模块的采样周期，输出脉冲宽度与所述周期加热值相同的脉冲波控制所述继电器。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
设置所述PID运算模块的采样周期、所述脉冲波宽跳变模块的脉冲输出周期为2秒。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当检测到所述预加热烘炉的当前温度值大于设定的温度阈值时，进行报警并停止加热。
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