CN109857168B - 一种预加热的控制系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预加热的控制系统，包括加热单元，用于给受热设备中的冷却介质加热；检测单元，与所述加热单元连接，用于检测所述冷却介质的温度信息，并向控制单元发送所述温度信息；控制单元，与所述加热单元和所述检测单元连接，用于接收所述温度信息，并控制所述加热单元的启动或停止。本发明的有益效果：保证系统能够做到24小时待机，通过检测单元检测实时的冷却液的温度，通过温度控制和辅助定时控制配合来控制加热设备的运行，并结合备用的时间控制来保护加热器，不至于让加热器频繁的运行和停止。

Description

一种预加热的控制系统和控制方法

技术领域

本发明涉及自动控制的技术领域，特别是涉及一种用于柴油机预加热的控制系统以及预加热的控制方法。

背景技术

目前大部分柴油机系统的供电主要依靠蓄电池供电，如果长时间不运行，需要切换供电总电源，并定期每隔一段时间运行一次，保证蓄电池的电量，从而以便于下次能正常启动机器；但当如果气温低的时候，机器可能需要事先手动启动加热器，并且时常还需要启动2～4次，甚至更多；但是这些情况无法满足机器的24小时紧急备用且能一次快速启动成功的要求。因此根据客户的特殊使用要求和工况以及设备本身的客观条件限制，设计了自动充电系统和自动预热系统。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中一个目的是提供一种预加热的控制系统，能够对需要预加热目标设备的自动预加热。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种预加热的控制系统，包括加热单元，用于给受热设备中的冷却介质加热；检测单元，与所述加热单元连接，用于检测所述冷却介质的温度信息，并向控制单元发送所述温度信息；控制单元，与所述加热单元和所述检测单元连接，用于接收所述温度信息，并控制所述加热单元的启动或停止。

作为本发明所述的预加热的控制系统的一种优化方案，其中：所述控制单元能够控制所述加热单元的运行时间和停止时间。

作为本发明所述的预加热的控制系统的一种优化方案，其中：通过所述控制单元预设温度界限值T与所述温度信息对比分析进行温度控制，所述包括设定最小温度T1、常规温度T2、最大温度T3、极限温度T4四个温度值；以及所述控制单元能够设定所述加热单元的最小运行时间t1和最小停机时间t2进行辅助定时控制。

作为本发明所述的预加热的控制系统的一种优化方案，其中：还包括用于监控所述受热设备的实际运行时间信息的监控单元，并能够将所述运行时间信息发送至所述控制单元，控制所述加热单元的下次启动间隔，且同时能够结合所述辅助定时控制。

作为本发明所述的预加热的控制系统的一种优化方案，其中：所述加热单元为预热器；所述检测单元为温度传感器；所述受热设备为柴油机，其中所述冷却介质温度为柴油机缸套冷却液温度；所述控制单元为可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器内预设置所述温度界限值T、最小运行时间t1和最小停机时间t2，用于温度控制和用于辅助定时控制。

作为本发明所述的预加热的控制系统的一种优化方案，其中：还包括自动充电单元，其包括充电设备和储电设备；所述监控单元通过监测所述控制系统的运行状态并发送至所述控制单元中，控制所述充电设备向所述储电设备充电或切换至所述储电设备供电。

本发明的另一个目的是提供一种预加热的控制方法，应用于上述预加热的控制系统中，实现控制系统的自动预加热。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种预加热的控制方法，包括温度控制和辅助定时控制配合，还包括以下步骤，检测单元实时检测受热设备的冷却介质温度信息，并发送至控制单元中与预设温度界限T进行比对判断，由所述控制单元决定启动或关闭加热单元；所述加热单元启动后，在所述温度控制的同时进行辅助定时控制，所述辅助定时控制包括控制所述加热单元的最小运行时间t1和控制所述加热单元的最小停机时间t2。

作为本发明所述的预加热的控制方法的一种优化方案，其中：还包括自动或手动切换所述温度控制至时间控制，所述时间控制包括根据监控单元监测所述受热设备的当前运行时间，设定所述加热单元的下次启动间隔时间d；以及同时结合所述辅助定时控制，控制所述加热设备的运行时间。

作为本发明所述的预加热的控制方法的一种优化方案，其中：所述自动或手动切换包括，当所述检测单元正常时，能够手动切换至所述时间控制，还包括检测所述冷却介质温度到达停机温度或运行时间到达，控制所述加热单元停机；当所述检测单元发生故障时，自动切换至所述时间控制，直到所述检测单元正常，仅通过运行时间到达来控制所述加热设备停机。

作为本发明所述的预加热的控制方法的一种优化方案，其中：所述辅助定时控制为控制所述加热单元的运行时间，其中，所述最小运行时间t1为每次启动所述加热单元后，所述加热单元至少要运行的时间，满足冷却介质温度已经到达停止温度，并且最小运行时间到达；所述最小停机时间t2为所述加热单元每次停止加热后，所述加热单元至少要停止的时间；且当所述冷却介质温度低于设定的最低温度时，能够直接跳过停机时间。

作为本发明所述的预加热的控制方法的一种优化方案，其中：所述预设温度界限T包括设定最小温度T1、常规温度T2、最大温度T3、极限温度T4四个温度值；且所述冷却介质温度与预设温度界限T进行比对判断包括；检测冷却介质温度T0，所述温度T0<T1，控制单元启动所述加热单元，且忽略所述最小停机时间；所述温度T0<T2，为正常加热动作温度值；所述温度T0>＝T3，控制单元停止所述加热单元；所述温度T0>＝T4，为冷却介质温度过高保护，所述加热单元直接停机。

作为本发明所述的预加热的控制方法的一种优化方案，其中：根据设定的预设温度界限T，所述温度控制与所述辅助定时控制相配合，所述配合包括，所述加热单元启动后，根据辅助定时控制，在所述最小运行时间内，只要在这时间内温度没有达到T4，即使T0>T3，都不会停止加热，且当最小运行时间到达后，按照T3的设定值去控制加热单元的动作；所述加热单元停止后，根据辅助定时功能，在所述最小要停机的时间内，只要在这时间内没有低于T1，即使T0<T2，都不会有加热动作，且当最小停机时间到达后，按照T2的设定值去控制加热单元动作。

作为本发明所述的预加热的控制方法的一种优化方案，其中：所述下次启动间隔时间d控制包括，所述受热设备的运行时间≤D1，所述加热单元的最小时间间隔＝d1；当D1<运行时间≤D2，所述加热单元的最小时间间隔＝d2；当D2<运行时间≤D3，所述加热单元的最小时间间隔＝d3；当D3<运行时间，所述加热单元的最小时间间隔＝d4；所述受热设备长时间不运行时，所述加热单元的最小时间间隔＝d1。

本发明的有益效果：保证柴油机系统能够做到24小时待机，通过检测单元检测实时的冷却液的温度，通过温度控制和辅助定时控制配合来控制加热设备的运行，并结合备用的时间控制来保护加热器，不至于让加热器频繁的运行和停止。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明所述预加热的控制系统的整体原理结构示意图；

图2为本发明所述预加热的控制系统包括充电单元的整体原理结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的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，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也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。

实施例1

参照图1的示意，示意出了本实施例提出预加热的控制系统的整体原理结构示意图，该控制系统能够应用于在低温条件下需要预热才能启动的机器设备上，此类机器在气温较低时启动，会需要事先手动启动预热器对机器进行预热，且预热系统标准的产品都是使用手动加定时控制的方式，但由于机器是紧急备机，没法预估什么时候需要启动机器，手动的无法满足要求。因此本实施例中实现此类机器的自动预热，提出一种预加热的控制系统，该控制系统包括加热单元100、检测单元200和控制单元300。具体的，加热单元100用于给受热设备A中的冷却介质加热；检测单元200与所述加热单元100连接，且检测单元200用于检测所述冷却介质的温度信息，并向控制单元300发送所述温度信息；控制单元300与所述加热单元100和所述检测单元200连接，用于接收所述温度信息，并控制所述加热单元100的启动或停止。需要说明的是，加热单元100可以是预热器，且该预热器可以是燃油型加热器；所述检测单元200可以是温度传感器或温度探头，温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器；所述受热设备A为本实施例中控制系统的预加热的对象，因此本实施例以柴油机为例进行说明，进而冷却介质的温度是柴油机的缸套冷却液温度。

更具体的，冷却介质是一种能够实现热量传递的流体，能够通过自身受热的方式，再经过热传递的方式使得受热物体升温。该冷却介质通过管路与柴油机的缸套内连通，通过加热单元100对冷却介质进行加热，而冷却介质受热后导致缸套内升温，因此实现受热设备A，即柴油机的预加热。而检测单元200为温度探头与加热单元100连接，用于检测该冷却介质的温度。当然的，这里的对于冷却介质的温度应当包括冷却介质进入缸套前端的温度以及输出缸套后端的温度，为了更加准备的检测缸套内的温度，应该选取的是输出缸套后端的温度。

当然的，若要实现柴油机的预加热的自动控制，本实施例中检测单元200与所述加热单元100连接，用于检测所述冷却介质的温度信息，并向控制单元300发送所述温度信息；控制单元300分别与所述加热单元100和所述检测单元200连接，用于接收所述温度信息，并控制所述加热单元100的启动或停止。更加具体的，所述控制单元300能够控制所述加热单元100的运行时间和停止时间，控制单元300可以是微程序控制器或可编程逻辑控制器，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行；可编程控制器由内部CPU、指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成；控制单元300具有数据处理分析的功能，并实现指令控制的功能。本实施例中所述控制单元300采用可编程逻辑控制器，即PLC控制器，且在所述可编程逻辑控制器内预设置所述温度界限值T、最小运行时间t1和最小停机时间t2，分别用于温度控制和用于辅助定时控制。通过所述控制单元300预设温度界限值T与所述温度信息对比分析进行温度控制，所述包括设定T1、T2、T3、T4温度值；以及所述控制单元300能够设定所述加热单元100的最小运行时间t1和最小停机时间t2进行辅助定时控制。

为了防止在当检测单元200发生故障时，温度控制失效，因此本实施例中还在控制单元300内加入时间控制，用于随时手动或当检测单元200发生故障进行切换至时间控制，保证预加热控制的进行。因此本实施例预加热系统还包括用于监控所述受热设备A的实际运行时间信息的监控单元400，并能够将所述运行时间信息发送至所述控制单元300，控制所述加热单元100的下次启动间隔，且同时能够结合所述辅助定时控制。加热单元100的下次启动间隔控制即时间控制，控制的是加热单元100从停止到下次启动的时间，同样可以作为程序控制预设于控制单元300内。

更加具体的，所述监控单元400其实际为一种控制器，用于监控该控制系统的所有运行状态；且该所述控制系统还包括定时控制器、可编程逻辑控制器和电路保护开关，控制所述预加热系统的自动运行。以及通常整个系统由电池和发电机供电，在这个系统中新增了一套浮充系统，用于机器不运行时给电池充电，并给控制系统供电，保证系统24H运行以及电池组不会馈电，确认机器随时都可以启动运行，并当客户的辅助电源不稳定的时候，可以直接切换为蓄电池供电，保证系统能够做到24H待机。需要说明的是，作为本实施例的一种优选方案，较佳的，对于该系统中的加热设备为预热器、检测单元为温度传感器或温度探头，监控单元为PC4003控制器、可编程逻辑控制器为PLC控制器以及柴油机内还包括用于柴油机监控和保护的ECU，且柴油机ECU与PC4003通过J1939通讯ECU；PLC用于控制系统的自动充电、自动预热以及一些其他辅助功能和保护。再具体的，PLC控制器为柴油机系统的预热和充电的控制实现设备，其又名可编程逻辑控制器，是一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行；可编程控制器由内部中央处理单元、指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。中央处理单元是PLC的控制中枢，按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。例如当PLC控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，对应本系统通过温度传感器和PC4003来检测温度状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，对应本系统中将指令输出至预热器和充电器中，控制柴油机的，如此循环运行，直到停止运行。其中PC4003为整个柴油机系统的主控制器，能够控制机器的动作，监控机器的所有状态、电池的状态，并内置通讯模块能够与客户信号对接，与用户的移动终端建立通信，手机、平板等移动设备的接入，用户能够实时接收柴油机的运行状态信息和异常时及时进行维护，防止故障导致损伤过大。

本实施例中系统中定时器设置是用于维护和检修用，一般是在人工维护或设备检修时，例如换上新的预热器之后，在定时器上设置30分钟，进而观察预热器是不是能够正常运行，当定时器设置了时间之后，温度控制和时间控制会都不起作用，即定时器所在线路相对于温度控制和时间控制是旁通的，因此该定时器并不影响上述控制系统的温度控制和时间控制。

实施例2

参照图2的示意，示意出了在第一个实施例中的控制系统加入自动充电单元500的整体原理结构示意图。该系统还包括自动充电单元500，其包括充电设备501和储电设备502；监控单元400通过监测控制系统的运行状态并发送至控制单元300中，控制充电设备501向储电设备502充电或切换至储电设备502供电。不难理解的是，充电设备501和储电设备502可以分别是充电器和电池。

进一步的，自动充电单元500，其包括充电设备501和储电设备502，充电设备501与控制单元300连接，储电设备502与监控单元400连接，监控单元400能够监测柴油机的运行状态发送至控制单元300中，控制充电设备501向储电设备502充电或切换储电设备502供电。虽然自动充电器能够用于给电池充电，但本实施例为了增加自动充电系统的浮充性能，还包括检测柴油机的运行状态，如果不运行，自动充电系统开始给电池充电，而在实际使用中是只要柴油机不工作，自动充电系统就会一直小电流充电，同时还可以进一步增加判断，例如充电充满后就停止充电，等到电池电量下降到一定的程度值，再次继续充电直至充满。

充电设备501与PLC控制器连接，根据PC4003监测电池的状态，包括实时电量等数据，发送在PLC控制器中分析，控制充电器何时对电池进行充电。同时该控制系统还包括设置的反馈线路，包括充电器、预热器向PLC控制器之间的控制反馈，用于反馈控制的进程，以及PLC控制器向PLC控制器的反馈，用于反馈PLC控制器对控制信号接收处理的反馈。

实施例3

基于上述实施例提出的预加热的控制系统，对应的提出一种预加热的控制方法。但同时也保留原先的手动开启预热器进行加热的方式，方便维护和现场手动检测，满足机器能够在温度较低环境下的按用户需求的紧急启动。具体的，该预加热的控制方法包括加热单元100和受热设备A，受热设备A指的是预加热的对象，即可以是上述柴油机，加热单元100指的是预热器或加热器，采用温度和时间控制配合的方法，具体还包括以下步骤，

检测单元200实时检测受热设备A的冷却介质温度T0信息，并发送至控制单元300中与预设温度界限T进行比对判断，由控制单元300决定启动或关闭加热单元100；

加热单元100启动后，在温度控制的同时进行辅助定时控制，辅助定时控制包括控制加热单元100的最小运行时间t1和控制加热单元100的最小停机时间t2。

其中预设温度界限T包括设定分别为最小温度T1、常规温度T2、最大温度T3、极限温度T4四个温度值；且冷却介质温度T0与预设温度界限T进行比对判断包括；

检测冷却介质温度T0<T1，控制单元300启动加热单元100，且忽略最小停机时间；

冷却介质温度T0<T2，为正常加热动作温度值；

冷却介质温度T0>＝T3，控制单元300停止加热单元100；

冷却介质温度T0>＝T4，为冷却介质的温度过高保护，加热单元100直接停机。

进一步的，本实施例在系统进行温度控制时，同时与辅助定时控制结合。辅助定时控制为控制加热单元100的运行时间，其中，

最小运行时间t1为每次启动加热单元100后，加热单元100至少要运行的时间，满足冷却介质温度T0已经到达停止温度，并且最小运行时间到达；

最小停机时间t2为加热单元100每次停止加热后，加热单元100至少要停止的时间；且当冷却介质温度T0低于设定的最低温度时，能够直接跳过停机时间。

本控制方法中根据设定的预设温度界限T，温度控制与辅助定时控制相配合，配合包括，

加热单元100启动后，根据辅助定时控制，在最小运行时间内，只要在这时间内温度没有达到T4，即使T0>T3，都不会停止加热，且当最小运行时间到达后，按照T3的设定值去控制加热单元100的动作；

加热单元100停止后，根据辅助定时功能，在最小要停机的时间内，只要在这时间内没有低于T1，即使T0<T2，都不会有加热动作，且当最小停机时间到达后，按照T2的设定值去控制加热单元100动作。

实施例4

第三个实施例中提出的是对柴油机系统的控制方法采用温度控制和辅助定时控制的结合配合控制方式，本实施例中提出的是时间控制和辅助定时控制的配合方式，用于当温度控制由于检测单元200发生故障时失效，导致第三个实施例的控制方式失效。因此本实施例中的预加热的控制方法，还包括，

自动或手动切换所述温度控制至时间控制，所述时间控制包括根据监控单元(400)监测所述受热设备(A)的当前运行时间，设定所述加热单元(100)的下次启动间隔时间d；以及同时结合所述辅助定时控制，控制所述加热设备(A)的运行时间。

进一步的，所述自动或手动切换包括，当所述检测单元(200)正常时，能够手动切换至所述时间控制，还包括检测所述冷却介质温度T0到达停机温度或运行时间到达，控制所述加热单元(100)停机；当所述检测单元(200)发生故障时，自动切换至所述时间控制，直到所述检测单元(200)正常，仅通过运行时间到达来控制所述加热设备停机。

其中所述下次启动间隔时间d控制包括，

所述受热设备(A)的运行时间≤D1，所述加热单元(100)的最小时间间隔＝d1；

当D1<运行时间≤D2，所述加热单元(100)的最小时间间隔＝d2；

当D2<运行时间≤D3，所述加热单元(100)的最小时间间隔＝d3；

当D3<运行时间，所述加热单元(100)的最小时间间隔＝d3；

所述受热设备(A)长时间不运行时，所述加热单元(100)的最小时间间隔＝d1。还需要进行说明的是，本实施例中结合柴油机预加热的应用场景下进行说明。由检测单元200检测温度发送至控制单元300中分析处理，且与控制单元300内预设的温度界限值T比对判断，由控制单元300根据判断结构来决定启动或关闭加热单元。本步骤为温度控制方式，例如给一般机器设定温度界限值T包括4个温度点：T1＝15℃、T2＝25℃、T3＝60℃、T4＝75℃，但本领域人员明显不难发现，设定的温度界限值T可以根据实际机器的不同规格和性能进行合理设定，数值和个数不局限上述对柴油机的例举。因此根据上述温度界限值T，判断控制过程如下：检测冷却介质温度(即冷却液的温度)T0；

温度T0<15℃，控制单元300启动加热设备，且忽略最小停机时间；

温度T0<25℃，为正常加热动作温度值；

温度T0>＝60℃，控制单元300停止加热设备；

温度T0>＝75℃，冷却液温度过高保护，加热设备直接停机。

进行上述控制时，若仅由温度控制，由于环境温度和预热器加热温度的不确定性，会存在检测冷却液温度T0不稳定，可能导致加热器的频繁启停，因此本实施例中在上述温度控制加热器运行的同时，需要结合辅助定时控制，该辅助定时控制来控制加热设备启动时间和停止时间，用于保护加热器，不至于让加热设备频繁的运行和停止。所谓的辅助定时控制实际用于控制加热器的运行时间，防止其频繁的启停。

辅助定时控制包括当最小运行时间t1控制为每次启动加热单元100后，加热单元100至少要运行的时间，除非出现急停，关断电源等非正常情况下导致停机，且满足冷却液温度已经到达停止温度，并且最小运行时间到达；以及当最小停机时间控制t2为加热单元100每次停止加热后，加热单元100至少要停止的时间，同样除非出现急停，关断电源等非正常情况；且当冷却液温度低于设定的最低温度时，能够直接跳过停止时间；例如一般情况下加热器最小运行时间为30M(即30分钟)，最多运行时间为60M(即60分钟)。同样以上述4个温度界限值为例说明，温度控制加热单元100运行的同时结合辅助定时控制关系如：

加热单元100启动后，根据辅助定时控制，在最小运行时间内，只要在这时间内温度没有达到75℃，即使T0>60℃，都不会停止加热；且当最小运行时间到达后，按照60℃的设定值去控制加热单元100的动作；

加热单元100停止后，根据辅助定时功能，在最小要停机的时间内，只要在这时间内没有低于15℃，即使T0<25℃，都不会有加热动作，且当最小停机时间到达后，按照25℃的设定值去控制加热单元100动作。

进一步的，在柴油机的预加热控制中，为了防止当检测单元200发生故障，无法进行温度控制，导致受热机器无法正常启动，因此提出的备用控制方法，保证预热器能够正常运行，双重保险的方式减少紧急状态机器无法启动的几率。新增了温度检测、加热器状态检测和故障判断，加热器将根据机器的运行状态和缸套冷却液的温度，并考虑到加热器的保护，即通过运行时间和冷却时间来控制加热器；并且保留原来的手动控制系统，方便维护和现场手动检测。当然本实施例提出的时间控制也结合了辅助定时控制，同样控制加热设备的运行时间，用于保护加热器，防止频繁的启停。

进一步的，时间控制根据当前机器的运行状态和实际现场测的经验值来设定系列的间隔时间，包括设定的下次启动间隔时间d，其中d1＝20M(M表示分钟，即20分钟)、d2＝30M、d3＝60M、d4＝90M，以及设定柴油机的运行时间节点D包括D1＝20、D2＝45M、D3＝90M，因此对于时间控制，结合具体时间节点更具体的：

受热设备A的运行时间≤20M，加热单元100的最小时间间隔＝20M；

当20M<运行时间≤45M，加热单元100的最小时间间隔＝30M；

当45M<运行时间≤90M，加热单元100的最小时间间隔＝60M；

当90M<运行时间，加热单元100的最小时间间隔＝90M；

且受热设备A长时间不运行时，加热设备的最小时间间隔＝20M。

同时时间控制也会考虑辅助时间控制，即最小运行时间和最小停机时间，由于发生故障时是考虑到没有温度检测，所以加入了加热运行时间的控制，即每次加热的运行时间，但是当选择了时间控制模式时，如果温度检测正常，也会将温度75℃时停止，即停机温度值，将这个值和设定的运行时间两者相比较，按照先到的来停止加热。同时也不排除如果在运行过程中冷却液温度到达最高保护温度，加热器都会停止加热，以及如果在运行过程中开机、急停、断电等情况下加热器也会停止运行。

本实施例提出的控制方法在柴油机上应用的整体具体控制流程如下：首先给柴油机系统通电，温度传感器检测柴油机缸套冷却液的温度数据发送至PLC控制器内进行设定温度值界限比对，启动预热器对柴油机进行预加热，包括当检测冷却介质(即冷却液)温度T0；

温度T0<15℃，控制单元启动加热设备，且忽略最小停机时间；

温度T0<25℃，为正常加热动作温度值；

温度T0>＝60℃，控制单元停止加热设备；

温度T0>＝75℃，冷却液温度过高保护，加热设备直接停机。

经过上述温度控制启动预热器后，结合辅助定时控制，通过辅助定时控制，来控制加热设备启动时间和停止时间，用于保护加热器，不至于让加热设备频繁的运行和停止。

当手动或自动切换至时间控制时，柴油机ECU与PC4003通过J1939通讯ECU，将柴油机的运行状态包括其运行时间等参数，发送至PLC控制内，并根据经验值设定结合时间控制，该经验值指的是实际现场测的经验值。包括：

受热设备的运行时间≤20M，加热设备的最小时间间隔＝20M；

当20M<运行时间≤45M，加热设备的最小时间间隔＝30M；

当45M<运行时间≤90M，加热设备的最小时间间隔＝60M；

当90M<运行时间，加热设备的最小时间间隔＝90M；

受热设备长时间不运行时，加热设备的最小时间间隔＝20M。

且时间控制也结合辅助时间控制对预热器进行保护。较佳的，本控制方法中还结合了自动充电单元500的充电方法，其中自动充电单元500包括充电器、电源模块和自动充电的主回路。充电步骤如下：充电器与PLC控制器连接，根据PC4003监测电池的状态，包括实时电量等数据，发送在PLC控制器中分析，控制充电器何时对电池进行充电。同时该柴油机系统还包括设置的反馈线路，包括充电器、预热器向PLC控制器之间的控制反馈，用于反馈控制的进程，以及PLC控制器向PLC控制器的反馈，用于反馈PLC控制器对控制信号接收处理的反馈。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种预加热的控制系统，其特征在于：包括，

加热单元（100），用于给受热设备（A）中的冷却介质加热；

检测单元（200），与所述加热单元（100）连接，用于检测所述冷却介质的温度信息，并向控制单元（300）发送所述温度信息；

控制单元（300），与所述加热单元（100）和所述检测单元（200）连接，用于接收所述温度信息，并控制所述加热单元（100）的启动或关闭。

通过所述控制单元（300）预设温度界限值T与所述温度信息对比分析进行温度控制，所述温度界限T包括设定的四个温度值，分别为最小温度T1、常规温度T2、最大温度T3、极限温度T4；以及所述控制单元（300）能够控制所述加热单元（100）的运行时间和停止时间，通过设定所述加热单元（100）的最小运行时间t1和最小停机时间t2进行辅助定时控制。

2.如权利要求1所述的预加热的控制系统，其特征在于：还包括用于监控所述受热设备（A）的实际运行时间信息的监控单元（400），并能够将所述运行时间信息发送至所述控制单元（300），控制所述加热单元（100）的下次启动间隔，且同时能够结合辅助定时控制。

3.如权利要求2所述的预加热的控制系统，其特征在于：还包括自动充电单元（500），其包括充电设备（501）和储电设备（502）；

所述监控单元（400）通过监测所述控制系统的运行状态并发送至所述控制单元（300）中，控制所述充电设备（501）向所述储电设备（502）充电或切换至所述储电设备（502）供电。

4.一种预加热的控制方法，其特征在于：包括如权利要求1~3所述的预加热的控制系统，温度控制和辅助定时控制配合，还包括以下步骤，

检测单元（200）实时检测受热设备（A）的冷却介质温度T0信息，并发送至控制单元（300）中与预设温度界限T进行比对判断，由所述控制单元（300）决定启动或关闭加热单元（100）；

所述加热单元（100）启动后，在所述温度控制的同时进行辅助定时控制，所述辅助定时控制包括控制所述加热单元（100）的最小运行时间t1 和控制所述加热单元（100）的最小停机时间t2。

5.如权利要求4所述的预加热的控制方法，其特征在于：还包括，

自动或手动切换所述温度控制至时间控制，所述时间控制包括根据监控单元（400）监测所述受热设备（A）的当前运行时间，设定所述加热单元（100）的下次启动间隔时间d；以及，

切换至所述时间控制的同时结合所述辅助定时控制，控制所述加热单元（100）的运行时间。

6.如权利要求5所述的预加热的控制方法，其特征在于：所述自动或手动切换包括，

当所述检测单元（200）正常时，手动切换至所述时间控制，且检测所述冷却介质温度T0到达停机温度或所述加热单元（100）的运行时间到达，控制所述加热单元（100）关闭；

当所述检测单元（200）发生故障时，自动切换至所述时间控制，根据当前所述受热设备（A）的运行状态和实际现场测的经验值来设定所述加热单元（100）的下次启动间隔时间d，所述控制单元（300）根据设定所述下次启动间隔时间d相应控制所述加热单元（100）的运行。

7.如权利要求4~6所述的预加热的控制方法，其特征在于：预设定所述温度界限T包括分别设定最小温度T1、常规温度T2、最大温度T3、极限温度T4四个温度值；且所述冷却介质温度T0与温度界限T进行比对判断包括，

检测冷却介质温度T0< T1，控制单元（300）启动所述加热单元（100），且忽略所述最小停机时间；

所述冷却介质温度T0<T2，为正常加热动作温度值；

所述冷却介质温度T0>= T3，控制单元（300）停止所述加热单元（100）；

所述冷却介质温度T0>= T4，为冷却介质的温度过高保护，所述加热单元（100）直接停机。

8.如权利要求7所述的预加热的控制方法，其特征在于：根据设定的所述温度界限T，所述温度控制与所述辅助定时控制的相配合包括，

所述加热单元（100）启动后，根据辅助定时控制，在所述最小运行时间t1内，只要在这时间内温度没有达到T4，即使T0>T3，都不会停止加热，且当最小运行时间到达后，按照T3的设定值去控制加热单元（100）的动作；

所述加热单元（100）停止后，根据辅助定时功能，在所述最小停机时间t2内，只要在这时间内没有低于T1，即使T0<T2，都不会有加热动作，且当最小的停机时间到达后，按照T2的设定值去控制加热单元（100）动作。

9.如权利要求8所述的预加热的控制方法，其特征在于：所述下次启动间隔时间d的控制包括，

所述受热设备（A）的运行时间≤D1，所述加热单元（100）的最小时间间隔=d1；

当D1<运行时间≤D2，所述加热单元（100）的最小时间间隔=d2；

当D2<运行时间≤D3，所述加热单元（100）的最小时间间隔=d3；

当D3<运行时间，所述加热单元（100）的最小时间间隔=d4；

所述受热设备（A）长时间不运行时，所述加热单元（100）的最小时间间隔=d1。

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