CN111176346A

CN111176346A - 旋转件表面恒温加热监控方法、系统及存储介质

Info

Publication number: CN111176346A
Application number: CN202010005516.0A
Authority: CN
Inventors: 朱萍玉; 鲁猛; 刘盼; 王帅斌
Original assignee: Guangzhou University
Current assignee: Guangzhou University
Priority date: 2020-01-03
Filing date: 2020-01-03
Publication date: 2020-05-19

Abstract

本发明公开了旋转件表面恒温加热监控方法、系统及存储介质，方法包括：将加热器件放置到需要加热区域的旋转件上；通过旋转件上的无线模组接收控制指令；确定不同旋转件的温度目标值，根据控制指令控制加热器件的加热动作频率和停止动作频率；将旋转件表面的加热后温度回传给主机保存和显示。本发明做到了旋转件表面恒温加热和实时监控，解决了处于旋转态物体精确的加热问题，代替了繁琐的人工，节约了劳动力，可广泛应用于旋转件表面温度控制技术领域。

Description

旋转件表面恒温加热监控方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及旋转件表面温度控制技术领域，尤其是旋转件表面恒温加热监控方法、系统及存储介质。

背景技术

在对一些旋转件加热的过程中，传统的加热方式是采用电吹风手动跟随旋转件的待加热区域加热，该方式增加了劳动力，且存在精度低、感应区域不宜把控、加热不均匀、加热温度不宜控制等缺点。在转速过高情况下，人工手动电吹风加热更加不易把控，会大大加剧数据的错误率，造成了数据的不可靠性。现有的无线加热只是一个开环的系统，只是按照设定的温度去加热，不管是否真的加热到该温度，没有对温度进行监控，在不同的转速热量下也会有一定的损耗。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种损耗低且能实时监测温度变化情况的旋转件表面恒温加热监控方法、系统及存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种旋转件表面恒温加热监控方法，包括以下步骤：

将加热器件放置到需要加热区域的旋转件上；

通过旋转件上的无线模组接收控制指令；

确定不同旋转件的温度目标值，根据控制指令控制加热器件的加热动作频率和停止动作频率；

将旋转件表面的加热后温度回传给主机保存和显示。

进一步，所述加热区域上串联有多个旋转件。

进一步，所述控制指令包括但不限于温度设置指令、加热指令和停止加热指令。

进一步，所述根据控制指令控制加热器件的加热动作频率和停止动作频率这一步骤，包括：

基于PID恒温控制算法，根据控制指令输出PWM波；

根据PWM波控制固态继电器的通断；

根据固态继电器的通断控制加热器件的加热或者停止加热。

进一步，还包括以下步骤：

通过LORA无线模组控制旋转件无线接收控制器与主机之间的数据通讯。

第二方面，本发明实施例还提供了一种旋转件表面恒温加热监控系统，包括：

加热器件，放置到需要加热区域的旋转件上，用于对旋转件进行加热处理；

控制器，用于控制无线模组的数据收发，用于控制旋转件的温度测量，用于控制显示模组的显示内容；

无线模组，用于实现远程主机与控制器之间的数据通讯；

显示模组，根据控制器的控制信号进行内容显示；

加热测量模组，用于实时测量旋转件表面的温度值。

第三方面，本发明实施例还提供了一种旋转件表面恒温加热监控系统，包括：

放置单元，用于将加热器件放置到需要加热区域的旋转件上；

通讯单元，用于通过旋转件上的无线模组接收控制指令；

控制单元，用于确定不同旋转件的温度目标值，根据控制指令控制加热器件的加热动作频率和停止动作频率；

存储显示单元，用于将旋转件表面的加热后温度回传给主机保存和显示。

第四方面，本发明实施例还提供了一种旋转件表面恒温加热监控系统，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如第一方面所述的旋转件表面恒温加热监控方法。

第五方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如第一方面所述的旋转件表面恒温加热监控方法。

上述本发明实施例中的一个或多个技术方案具有如下优点：本发明的实施例可以应用到需要对旋转件加热监测的试验和项目中，可将无线模组安装在旋转件中心，将加热器件安装到旋转件需要加热的部位，从而代替了人工使用吹风机跟随叶片旋转加热的繁琐过程。固定在旋转件中心的无线模组，在收到控制指令后开始按照指定的温度目标值对旋转件某个区域进行加热，加热的过程会将旋转件表面的加热后温度回传给主机保存和显示，从而做到了旋转件表面恒温加热和实时监控。本发明从源头上解决了处于旋转态物体精确的加热问题，代替了繁琐的人工，节约了劳动力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的加热器件放置到旋转件的标准模具示意图；

图2为本申请实施例提供的无线模组的电路结构图；

图3为本申请实施例提供的控制器的电路结构图；

图4为本申请实施例提供的旋转件表面恒温加热监控方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

本发明解决旋转件在旋转过程中加热技术问题，本申请实施例的旋转件表面恒温加热监控方法主要包括：旋转件加热器件的布置、无线收发模块的设计、恒温算法的实现、数据的存储等步骤，参照图4，具体步骤如下：

步骤1：将加热器件放置到需要加热区域的旋转件上。如图1所示，其中一个旋转件1上放置了加热器件2，对于多个旋转件同时需要加热，可以采用串联的方式最终接到无线接收控制器(即无线模组)3中。

步骤2：旋转件无线接收控制器的设计及其制作。无线接收装置的电路设计如图2所示，采用LORA无线模组和贴片式的STM32的单片机设计，确保准确无误的从主机获取各种信息，其中包括温度设置参数，加热和停止加热指令等。MCU中还实现了PID恒温控制算法，通过输出PWM波的方式来控制固态继电器通断，进一步控制加热器件的加热和停止的动作频率。所设计的旋转件无线接收控制器在无线接收方面稳定可靠，数据不丢包，温度控制恒定的特点。

步骤3：旋转件无线主机发射控制装置的设计及其制作。无线主机发射控制装置的电路设计如图3所示，采用LORA无线模组和旋转件无线接收控制器进行无线通讯。MCU中使用FreeRtos嵌入式实时操作系统，可实时动态的多个对旋转件无线接收控制器同时进行监控和扫描，查询各个从机节点的温度数据值。旋转件无线接收控制器返回的数据值将会实时动态显示到液晶面板上，设定按键可以设置不同旋转件的温度目标值，真正做到了对旋转件的温度监控和设定为一体。

步骤4：旋转件恒温软件监测系统。本系统增加了和PC端的通讯端口，可以轻松实现与PC端的数据互传。从机检测的叶片温度回定期发送给主机，主机再通过串口将数据上传到电脑，在PC的上位机界面，可以轻松实现温度数据的保存、温度曲线的查看、温度阈值的设置等。系统中如果出现不正常的温度抖动数据，将会触发旋转件恒温软件监测系统的报警。本申请实施例可以通过旋转件恒温软件监测系统实时动态的展示多个旋转件的温度变化情况，还可以描制所有旋转件的温度加热数据曲线图。本申请实施例可以设置旋转件的温度目标值，在确定了温度目标值后，旋转件根据PID算法稳定加热到设置的温度目标值。

本申请实施例还提供了一种旋转件表面恒温加热监控系统，包括无线模组、MCU控制器、加热片、显示模组、加热测量模组等，其中，所述的无线模组用于无线传输，支持多点数据传输，数据块传输，所述的MCU控制器主要用于控制无线模组数据收发、旋转件温度测量、PID恒温算法、温度的显示与设置等，所述的旋转件恒温软件监测系统可以实时查看所有旋转件的温度变化曲线，所述的加热片用于在旋转件指定区域表面上加热，所述的显示模组主要用来显示旋转件加热过程中的信息，所述的加热测量模组主要用于执行MCU控制器的指令，控制加热片加热，以达到恒温的效果。

本申请实施例还提供了一种旋转件表面恒温加热监控系统，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的旋转件表面恒温加热监控方法。

本申请实施例还提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行所述的旋转件表面恒温加热监控方法。

综上所述，本申请实施例采用无线通讯的方式实时的给各种旋转件表面区域恒温加热，代替手动电吹风加热，具有便捷、实时、高效的特点。

本申请实施例可以采用无线组网的方式可以对旋转件更多敏感区域进行同时加热探究，对于表面不同区域可设置不同的加热目标值。温度传感器采集的温度通过无线方式传给主机进行数据显示和保存，有利于后期数据处理。

本申请实施例采用恒温PID算法，以无线传输方式控制各个加热节点，使旋转件置于恒温加热的环境。

本申请实施例提出了一种旋转件表面恒温加热监控方法、系统及存储介质，该系统(也称为装置)可针对所有旋转件对其表面进行恒温加热。将加热片布置在旋转件的某一表面区域，无线接收器接收到加热指令后会对指定的表面区域恒温加热，也可以在该旋转件上放置多个加热片，实现对多个区域的表面的恒温加热。本发明专利在无线加热过程中在MCU中加入优化的PID恒温算法，保证在旋转的过程中温度的损耗减少到最小。加热片上贴有高精度的传感器，用于实时监测选装件表面的温度变化，同时也通过无线的方式将变化的温度传回主机，也可以通过无线的方式传回旋转件恒温软件监测系统，实时查看所有旋转件的温度变化曲线。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种旋转件表面恒温加热监控方法，其特征在于：包括以下步骤：

将加热器件放置到需要加热区域的旋转件上；

通过旋转件上的无线模组接收控制指令；

将旋转件表面加热后的温度回传给主机保存和显示。

2.根据权利要求1所述的旋转件表面恒温加热监控方法，其特征在于：所述加热区域上串联有多个旋转件。

3.根据权利要求1所述的旋转件表面恒温加热监控方法，其特征在于：所述控制指令包括但不限于温度设置指令、加热指令和停止加热指令。

4.根据权利要求1所述的旋转件表面恒温加热监控方法，其特征在于：所述根据控制指令控制加热器件的加热动作频率和停止动作频率这一步骤，包括：

基于PID恒温控制算法，根据控制指令输出PWM波；

根据PWM波控制固态继电器的通断；

根据固态继电器的通断控制加热器件的加热或者停止加热。

5.根据权利要求1所述的旋转件表面恒温加热监控方法，其特征在于：还包括以下步骤：

6.一种旋转件表面恒温加热监控系统，其特征在于：包括：

无线模组，用于实现远程主机与控制器之间的数据通讯；

显示模组，根据控制器的控制信号进行内容显示；

加热测量模组，用于实时测量旋转件表面的温度值。

7.一种旋转件表面恒温加热监控系统，其特征在于：包括：

通讯单元，用于通过旋转件上的无线模组接收控制指令；

8.一种旋转件表面恒温加热监控系统，其特征在于：包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-5中任一项所述的旋转件表面恒温加热监控方法。

9.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于：所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求1-5中任一项所述的旋转件表面恒温加热监控方法。