CN110968126A - 一种石膏板原材料恒温控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种石膏板原材料恒温控制系统，包括测量模块、输入模块、控制模块、温度调节器和控制电路；测量模块用于检测发泡剂温度，输入模块通过控制电路连接测量模块与控制模块，温度调节器与控制模块相连，根据控制模块的指令调节发泡剂温度，形成闭环控制。使发泡剂温度保持在所需范围内，调节过程简单可靠，同时也提高了石膏板的质量。本发明还提供了一种石膏板原材料恒温控制方法：PT100热电阻用于检测发泡剂温度，并将温度信号转换成4‑20mA的电流信号，发送至输入模块，输入模块接收现场传来的电流信号，PLC内部进行处理，操作人员在上位机上进行参数设定，最终形成闭环控制将发泡剂温度控制在所需范围内，该方法测量精准、响应快速、系统稳定性好。
Description
技术领域
本申请涉及建材领域，特别是一种石膏板原材料恒温控制系统及控制方法。
背景技术
发泡剂是石膏板生产中必不可少的原材料之一，若发泡剂的温度(也即生产现场的温度)不能控制在要求的范围内，上下浮动较大时，会影响原材料的稳定性，给生产造成困难，也会直接影响石膏板的容量与质量。现在工艺中的存在以下缺陷：控制精度达不到使用标准，温度波动范围在正负10℃，影响浆料的稳定性；机械仪表存在失真的因素，内部电子原件受震动与周围环境的影响，设定温度会发生变化，控制系统的稳定性得到不保障；原材料的实际温度与仪表监测到的温度存在差异，需根据现场的实际情况再进行调节，操作不便；温度调节繁琐，更改设定温度后还需观察一定时间，确保控制器正常工作。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种石膏板原材料恒温控制系统及控制方法，其可将石膏板的原材料温度控制在要求的范围内，波动范围小，且温度测量结果精确、操作简单，提高了石膏板的整体质量。
为了达到本发明的目的，本发明采取的技术方案如下：
本发明提供了一种石膏板原材料恒温控制系统，包括测量模块、输入模块、控制模块和温度调节器；
所述测量模块设置为用于检测发泡剂温度，所述输入模块通过控制电路连接所述测量模块与所述控制模块，所述温度调节器与所述控制模块相连，根据所述控制模块的指令进行调节，使发泡剂温度处在预设范围内，形成闭环控制。
可选地，所述测量模块包括温度传感器。
可选地，所述温度传感器为PT100热电阻。
可选地，所述温度传感器为热电偶。
可选地，所述测量模块还包括信号稳定电路。
可选地，所述输入模块包括A/D转换电路。
可选地，所述控制模块包括控制器，所述控制器采用具有高频输出接口的PLC。
可选地，所述控制模块还包括上位机。
本发明还提供了一种石膏板原材料恒温控制方法：PT100热电阻用于检测发泡剂温度，并将温度信号转换成4-20mA的电流信号，发送至输入模块，输入模块接收现场传来的电流信号，PLC内部进行处理，操作人员在上位机上进行参数设定，设定的参数经由输入模块处理，处理后的结果转变为开关量由PLC进行输出，形成闭环控制将发泡剂温度控制在所需范围内。
可选地，输入到输入模块的模拟信号是电流信号、电压信号、热电偶信号和电阻温度检测器信号中的一个或多个。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的石膏板原材料恒温控制系统，与现有技术中采用机械仪表测量不同，而是采用专用的测量模块(例如：PT100热电阻)进行测温，其测量精度高，避免了传统机械仪表失真的情况，所测结果与实际更为相符，且系统稳定性好；测量模块采集的信号通过输入模块传送到控制模块，控制模块进行分析并根据发泡剂温度控制温度调节器进行实时调节，使发泡剂温度保持在所需范围内，波动范围小，整个信号采集、分析和温度调节过程自动进行，调节过程相对简单可靠，有效的保证了石膏板的原材料温度处于合理范围内且温度恒定，从而提高了石膏板的质量。
本发明提供的石膏板原材料恒温控制方法，通过PT100热电阻将温度信号转换成4-20mA的电流信号，PT100热电阻适用温度范围为0-100℃，且测量精准，响应快速，其电阻随温度变化曲线呈线性，符合系统使用要求；输入模块接收现场传来的电流信号，PLC内部进行处理，采用PLC控制器作为系统的中间处理环节，使系统稳定性更好，大大降低了设备故障或其他意外的发生率；操作人员可在上位机上根据需要进行温度值设定，大大增加了该控制方法的实用性，且处理后的结果转变为开关量由PLC进行输出，形成闭环控制，保证了系统的稳定性。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例所述的石膏板原材料恒温控制系统的流程示意图；
图2为本发明实施例所述的石膏板原材料恒温控制系统的PLC系统控制图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明提供了一种石膏板原材料恒温控制系统，包括测量模块、输入模块、控制模块和温度调节器；
测量模块设置为用于检测发泡剂温度，输入模块通过控制电路连接测量模块与控制模块，温度调节器与控制模块相连，根据控制模块的指令调节发泡剂温度，使发泡剂温度处在预设范围(30℃至80℃)内，形成闭环控制(见图1)。
本发明提供的石膏板原材料恒温控制系统，与现有技术中采用机械仪表测量不同，而是采用专用的测量模块(例如：PT100热电阻)进行测温，其测量精度高，避免了传统机械仪表失真的情况，所测结果与实际更为相符，且系统稳定性好；测量模块采集的信号通过输入模块传送到控制模块，控制模块进行分析并根据发泡剂温度控制温度调节器进行实时调节，使发泡剂温度保持在所需范围内，波动范围小，整个信号采集、分析和温度调节过程自动进行，调节过程相对简单可靠，有效的保证了石膏板的原材料温度处于合理范围内且温度恒定，从而提高了石膏板的质量。
可选地，测量模块包括温度传感器。
测量模块包括高精度的温度传感器，避免传统机械仪表失真的情况，所测结果与实际更为相符，测量精准、响应快速，且其信号变化曲线符合系统要求。
可选地，温度传感器为PT100热电阻。
温度传感器可选用PT100热电阻，其电阻值随着温度上升而匀速增长，另外，温度传感器还可选用热电偶，热电偶将温度信号转化为电压差信号，同样可满足系统要求。
可选地，测量模块还包括信号稳定电路。
测量模块中的信号稳定电路，可对温度传感器采集的信号进行加强，同时去除其中的干扰，使输入后续输入模块的信号更加准确，从而提高了测量模块的测量精度。
可选地，输入模块包括A/D转换电路。
A/D转换电路将电压、电流等模拟信号转化为数字信号，输入后续控制模块中进行分析，同时提高了信号的抗干扰能力。
可选地，控制模块包括控制器，控制器采用具有高频输出接口的PLC。
控制模块中的控制器采用具有高频输出接口的PLC，PLC简单可靠，方便进行二次开发，减少不必要的研发费用，且PLC成熟可靠，使得信号处理及指令生成更加稳定可靠。
可选地，如图1所示，控制模块还包括上位机。
操作人员可在上位机上根据需要进行温度值设定，上位机与PLC控制器相结合，使发泡剂温度可根据设定温度自由调节，大大增加了石膏板原材料恒温控制系统的实用性。
本发明还提供了一种石膏板原材料恒温控制方法：PT100热电阻用于检测发泡剂温度，并将温度信号转换成4-20mA的电流信号，发送至输入模块，输入模块接收现场传来的电流信号，PLC内部进行处理，操作人员在上位机上进行参数设定，设定的参数经由输入模块处理，处理后的结果转变为开关量由PLC进行输出，形成闭环控制将发泡剂温度控制在所需范围内。
本发明提供的石膏板原材料恒温控制方法，通过PT100热电阻将温度信号转换成4-20mA的电流信号，PT100热电阻适用温度范围为0-100℃，且测量精准，响应快速，其温度曲线呈线性变化，符合系统使用要求；输入模块接收现场传来的电流信号，PLC内部进行处理，采用PLC控制器作为系统的中间处理环节，使系统稳定性更好，大大降低了设备故障或其他意外的发生率；操作人员可在上位机上根据需要进行温度值设定，大大增加了该控制方法的实用性，且处理后的结果转变为开关量由PLC进行输出，形成闭环控制，保证了系统的稳定性。
可选地，输入到输入模块的模拟信号是电流信号、电压信号、热电偶信号和电阻温度检测器信号中的一个或多个。
输入到输入模块的模拟信号可以是电流、电压等多种信号，输入模块中设置有A/D转换电路，可将模拟信号转换为数字信号，输入后续控制模块中进行分析，同时还可提高信号的抗干扰能力。
此外，本申请中的石膏板原材料恒温控制系统及控制方法还可用于除发泡剂以外的其他石膏板原材料，例如：改性淀粉、纸浆等，应用广泛。
在本申请的描述中，术语“相连”、“连接”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种石膏板原材料恒温控制系统，其特征在于：包括测量模块、输入模块、控制模块和温度调节器；
所述测量模块设置为用于检测发泡剂温度，所述输入模块通过控制电路连接所述测量模块与所述控制模块，所述温度调节器与所述控制模块相连，根据所述控制模块的指令进行调节，使发泡剂温度处在预设范围内，形成闭环控制。
2.根据权利要求1所述的石膏板原材料恒温控制系统，其特征在于：所述测量模块包括温度传感器。
3.根据权利要求2所述的石膏板原材料恒温控制系统，其特征在于：所述温度传感器为PT100热电阻。
4.根据权利要求2所述的石膏板原材料恒温控制系统，其特征在于：所述温度传感器为热电偶。
5.根据权利要求1所述的石膏板原材料恒温控制系统，其特征在于：所述测量模块还包括信号稳定电路。
6.根据权利要求1所述的石膏板原材料恒温控制系统，其特征在于：所述输入模块包括A/D转换电路。
7.根据权利要求1所述的石膏板原材料恒温控制系统，其特征在于：所述控制模块包括控制器，所述控制器采用具有高频输出接口的PLC。
8.根据权利要求7所述的石膏板原材料恒温控制系统，其特征在于：所述控制模块还包括上位机。
9.一种石膏板原材料恒温控制方法，其特征在于：PT100热电阻用于检测发泡剂温度，并将温度信号转换成4-20mA的电流信号，发送至输入模块，输入模块接收现场传来的电流信号，PLC内部进行处理，操作人员在上位机上进行参数设定，设定的参数经由输入模块处理，处理后的结果转变为开关量由PLC进行输出，形成闭环控制将发泡剂温度控制在所需范围内。
10.根据权利要求9所述的石膏板原材料恒温控制方法，其特征在于：输入到输入模块的模拟信号是电流信号、电压信号、热电偶信号和电阻温度检测器信号中的一个或多个。
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