CN111837453B - 用于控制加热器的控制系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于控制加热器系统的控制系统。控制系统包括多个区域控制电路、至少两个辅助控制器、以及主控制器。区域控制电路可操作以向加热器系统的多个加热器区域提供功率并感测区域的性能特性。辅助控制器耦接到多个区域控制电路，以控制到多个区域的功率，并基于性能特性来监测加热器区域的操作。主控制器耦接到辅助控制器并且被配置成基于性能特性为加热器区域中的每一个提供操作设定点。辅助控制器基于操作设定点来操作区域控制电路以向加热器系统供电。

Description

用于控制加热器的控制系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年3月8日提交的美国临时申请号62/640,143的权益和优先权。上述申请的内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及用于控制具有带有功率感测控制的加热器的热系统的系统和/或方法。
背景技术
本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
电阻加热器用于各种应用中以向目标和/或环境提供热量。例如，这样的电阻加热器包括但不限于：筒式加热器、流体管线加热器(fluid line heater)或其它合适的加热器。控制系统通常控制电阻加热器的功率以调节加热器产生的热量。
在一些应用中，控制系统是闭环系统，其从监测电阻加热器的性能的离散传感器接收反馈数据。虽然离散传感器提供数据以微调电阻加热器的控制，但是传感器可能占据空间并且增加整个热系统的复杂性。本公开解决了这些和其他问题。
发明内容
本部分提供了本公开的一般概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
在一种形式中，本公开涉及一种控制系统，其包括多个区域控制电路、至少两个辅助控制器、以及主控制器。多个区域控制电路可操作以向加热器系统的多个加热器区域提供功率并感测区域的性能特性。辅助控制器耦接到多个区域控制电路。辅助控制器基于性能特性控制到多个区域的功率并监测加热器区域的操作。主控制器耦接到辅助控制器，并且被配置成基于性能特性为加热器区域中的每一个提供操作设定点。辅助控制器基于操作设定点操作区域控制电路以向加热器系统供电。
在另一种形式中，辅助控制器中的每一个包括功率控制器和传感器控制器。每个功率控制器和每个传感器控制器耦接到主控制器，并且传感器控制器彼此耦接并且耦接到多个区域控制电路中的每一个。在一个变型中，每个功率控制器耦接到与另一个功率控制器不同的一组区域控制电路。
在又一种形式中，控制系统还包括电源开关，其可操作以将电源与控制系统耦接和断开。在一个变型中，主控制器和辅助控制器耦接到电源开关。主控制器和辅助控制器中的每一个被配置成执行至少一个诊断，并且主控制器和辅助控制器中的每一个被配置成基于至少一个诊断来操作电源开关。
在一种形式中，每个区域控制电路包括向加热器区域提供功率的功率模块和测量加热器区域的电特性的传感器模块。在一种变型中，传感器模块中的每一个耦接到辅助控制器中的两者，并且成组地提供功率模块，使得每一组功率模块耦接到与另一组功率模块不同的辅助控制器。
在另一种形式中，辅助控制器中的每一个被配置成基于性能特性执行诊断以确定每个区域是否在限定的操作参数内操作，并且辅助控制器交换诊断的结果以执行诊断验证检查。
在又一种形式中，辅助控制器从区域控制电路接收电特性，并且基于电特性计算性能特性、执行诊断、或者计算性能特性和执行诊断两者。
在一种形式中，热系统包括本文所述的控制系统和加热器系统，该加热器系统包括限定多个区域的多个电阻加热元件。多个电阻加热元件中的每一个都耦接到控制系统并具有功率感测能力，使得控制系统提供功率并测量电阻加热元件的性能特性。
在一种形式中，本公开涉及一种控制系统，其包括多个区域控制电路、至少两个辅助控制器、主控制器和电源开关。多个区域控制电路可操作以向加热器系统的多个区域提供功率并测量区域的电特性。辅助控制器耦接到多个区域控制电路以控制到加热器系统的区域的功率。辅助控制器基于电特性测量加热器系统的性能特性，并且基于电特性执行至少一个诊断。主控制器耦接到辅助控制器，并且基于加热器系统的性能特性提供用于加热器的区域中的每一个的操作设定点。电源开关耦接到主控制器和辅助控制器中的每一个，其中电源开关可操作以将电源与控制系统耦接和断开。
在另一种形式中，主控制器执行一个或多个诊断以检测异常性能，并且响应于检测到异常性能而操作电源开关以将电源从控制系统断开。
在又一种形式中，辅助控制器彼此耦接，并且辅助控制器中的每一个与其他辅助控制器交换结果以执行诊断验证检查。
在一种形式中，区域控制电路中的每一个包括控制到区域的功率的功率模块和测量区域的电特性的传感器模块。在一种变型中，传感器模块中的每一个耦接到辅助控制器中的两者，并且成组地提供功率模块，使得每一组功率模块耦接到与另一组功率模块不同的辅助控制器。在另一种变型中，每个功率模块包括功率转换器，该功率转换器由来自至少两个辅助控制器中的辅助控制器可操作以向加热器系统的区域提供功率。在又一种变型中，每个传感器模块被配置成测量电压、电流或其组合作为该区域的电特性。在另一种变型中，辅助控制电路中的每一个被配置成基于来自传感器模块的电特性来计算区域的温度。
从本文提供的描述中，进一步的应用领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅用于说明目的，而非旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了可以很好地理解本公开，现在将参考附图描述其以示例方式给出的各种形式，其中：
图1是根据本公开的具有控制系统的热系统的框图；
图2是具有温度感测功率引脚的筒式加热器的示例；
图3是用于控制具有六个加热区域的加热器系统的控制系统的框图；以及
图4是控制系统的区域控制电路的框图。
本文描述的附图仅用于说明目的，而不旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或用途。应当理解，在所有附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。
一种热系统，包括具有多个电阻加热元件的加热器系统，以及控制系统，该控制系统控制加热器系统的操作，从向电阻加热元件提供可调功率到执行系统诊断。作为闭环控制的一部分，离散温度传感器围绕热系统设置以测量各种性能特性，例如温度、电压、电流、电阻等。这些离散传感器会增加控制系统的尺寸、成本和复杂性，因为每个传感器都需要到控制系统的专用输入/输出接口(例如，端口、引脚等)。
加热器系统可具有功率感测能力，以允许控制系统提供功率并测量加热器系统的性能特性，而不使用离散传感器。这可以减少离散传感器的数量，但是离散传感器仍然用于验证从加热器系统获得的测量。
本公开涉及一种控制系统，其具有传感器诊断能力，用于验证加热器系统的测量，并且在检测到异常性能的情况下执行保护措施。如本文所述，控制系统包括用于限定每个电阻加热元件的功率水平的主控制器，以及至少两个辅助控制器，其向电阻加热元件提供功率并测量加热器系统的性能特性。每个辅助控制器与其他辅助控制器共享它们的数据，作为测量验证或换而言之认证检查的一部分。在这种情况下，测量之间的差异是专用的，则辅助控制器通知主控制器和/或执行保护措施，例如中断到加热器系统的功率。另外，每个辅助控制器执行一个或多个诊断以检查加热器系统的性能。在异常性能的情况下，辅助控制器可以执行保护措施以保护热系统。
此外，辅助控制器向主控制器提供性能特性，主控制器进一步验证计算，并且执行一个或多个诊断以检测异常性能。因此，控制系统具有至少两层保护以监测加热器系统的性能以及控制系统本身。
参考图1，本公开涉及一种用于加热器系统102的控制系统100，该加热器系统具有限定多个加热区域的一个或多个电阻加热元件1041至104N(统称为“加热元件104”，“N”是整数)。控制系统100和加热器系统102一起形成热系统。
控制系统100电耦接到电阻加热元件104，并且通过将来自电源106的电压输入转换成可等于或小于电压输入的期望电压输出来向加热元件104提供可调功率。
加热器系统102具有功率感测能力，其允许控制系统100提供功率并测量加热器系统的性能特性。例如，在一种形式中，加热器系统102可以是“双线”加热器，使得加热元件104的电阻变化可以被控制系统100用来确定诸如温度的性能特性。这种双线系统公开在美国专利7,196,295中，该专利与本申请共同拥有，并且其内容通过引用整体并入本文。在双线系统中，系统是将加热器设计与控制合并的自适应热系统，该控制将功率、电阻、电压和电流并入可定制的反馈控制系统中，该反馈控制系统限制一个或多个这些参数(即，功率、电阻、电压、电流)同时控制另一参数。控制系统被配置成在一段时间内监测输送至加热器系统的电流、电压和功率中的至少一个，以获取稳定的连续电流和电压读数。然后，这些读数可以用于确定电阻，并因此确定加热器系统的加热元件的温度。
在另一个示例中，加热器系统102的加热元件104可以具有温度感测功率引脚以连接到控制系统100。更特别地，参照图2，加热器系统102可包括多个筒式加热器，例如包括具有两个端部204和206的电阻加热元件202的筒式加热器200。在一种形式中，电阻加热元件202为金属线的形式，例如镍铬合金材料，并且围绕非导电部分(或由护套209围绕的芯部208)缠绕或布置。芯部208限定近端210和远端212，并且还限定延伸穿过至少近端210的第一和第二孔隙214和216。
加热器200还包括由第一导电材料制成的第一功率引脚218和由与第一功率引脚218的第一导电材料不同的第二导电材料制成的第二功率引脚220。此外，电阻加热元件202由不同于第一和第二功率引脚218、220的第一和第二导电材料的材料制成，并且在端部204处与第一功率引脚218形成第一接点222，并且在其另一端部206处与第二功率引脚220形成第二接点224。因为电阻加热元件202在接点222处是与第一功率引脚218不同的材料，且在接点224处是与第二功率引脚220不同的材料，所以有效地形成热电偶接点。因此，在第一和第二接点222、224处的电压变化被检测以确定加热器200的平均温度，而不使用单独/离散温度传感器。
关于温度感测功率引脚的额外细节，在申请人的共同待决申请案中提供，所述申请案包括于2015年5月29日提交的标题为“具有温度感测功率引脚的电阻加热器”的美国序列号14/725,537的申请，以及于2018年4月11日提交的标题为“具有温度感测功率引脚和辅助感测接点的电阻加热器”的美国序列号15/950,358的申请。这些申请的全部内容通过引用并入本文，并且公开了一种具有一个或多个电阻加热元件的加热器，所述电阻加热元件连接到功率引脚，所述功率引脚用作热电偶感测引脚以测量电阻加热元件的温度。根据本申请，控制器与功率引脚通信，并且被配置为测量由加热器电阻元件和功率引脚形成的接点处的电压(mV)的变化，并且计算电阻加热器元件的平均温度。温度感测功率引脚可以与其他加热器一起使用，例如(一个或多个)流体管线加热器、(一个或多个)流体浸没式加热器或其他合适的加热器，并且不应限于筒式加热器。
参见图3，在一种形式中，控制系统100可以作为控制系统300提供，该控制系统控制具有由多个电阻加热元件限定的六个加热器区域3041至3046(统称为“加热器区域304”)的加热器系统302的运行。与加热器系统102类似，加热器系统302具有功率感测能力，并且每个加热器区域304都电耦接到控制系统300。在一种形式中，控制系统300经由接触器305耦接到电源106。
控制系统300包括多个区域控制电路3201至3206(统称为“区域控制电路320”)、至少两个辅助(AUX)控制器3221和3222(统称为“辅助控制器322”)、主控制器324和电源开关326。应当容易理解，本公开的控制系统可被配置成控制任何数量的加热器区域/加热元件(例如，2个或更多个)，并且因此不应限于六个。
在一种形式中，区域控制电路320连接到加热器区域304，以提供每个区域304的独立控制。每个区域控制电路320包括功率模块(PM)330(图中的3301至3306)以控制到特定区域304的功率，以及传感器模块(SM)332(图中的3321至3326)以测量电特性，例如加热器区域304的加热元件处的电压和/或电流。每个传感器模块332耦接到辅助控制器322中的两者。成组提供电源模块330，使得每组电源模块330耦接到与另一组电源模块330不同的辅助控制器322。例如，功率模块3301至3303形成耦接到辅助控制器3221的一组，并且功率模块3304至3306形成耦接到辅助控制器3222的第二组。
在一种形式中，功率模块330包括功率转换器，例如降压转换器，以向区域304提供可调功率，并且传感器模块332包括电压和/或电流检测器以测量电特性。例如，参照图4，示例性区域控制电路400被配置成连接到具有温度感测功率引脚的加热器系统，如上所述，该温度感测功率引脚利用热电偶接点来测量温度。在图4中，实线表示功率，而点划线表示数据信号。
在一种形式中，每个区域控制电路400包括用于向加热器系统的区域提供可调功率的功率模块402和用于测量电特性的传感器模块404，所述电特性诸如热电偶接点处的电压变化。在一种形式中，功率模块402包括功率转换器410，例如降压转换器，其可由辅助控制器322操作以将来自电源106的输入电压(VIN)调节至施加至加热器区域的加热元件的输出电压(VOUT)。例如，功率转换器410包括控制开关(未示出)和耦接到控制开关的驱动器电路(未示出)。驱动器电路从辅助控制器322中的一个接收功率控制信号，并基于功率控制信号致动控制开关以调节来自电源106的功率。在共同未决的提交于2017年6月15日、标题为“用于热系统的功率转换器”的美国申请序列号15/624,060的申请中进一步描述了这种功率转换器的一个示例，该申请与本申请由申请人共同拥有，其内容通过引用整体并入本文。
功率模块402还包括检测提供给功率转换器410的电压量(即，输入电压)的输入(i/P)电压检测器412、检测提供给加热器系统的电压量(即，电压输出)的输出(O/P)电压检测器414、以及检测提供给加热器系统的电流量(即，电流输出)的输出(O/P)电流检测器416。检测器412、414和416可以包括用于测量电压和/或电流的逐次逼近寄存器(SAR)。输入电压、输出电压和输出电流被传送到辅助控制器322以进行进一步处理。
除了其它电子部件之外，在一种形式中，传感器模块404包括在测量操作时测量热电偶接点处的电压变化的热电偶(TC)传感器418，以及在测量操作期间转移泄漏电流的分流器420。在一种形式中，TC传感器418包括将通常为mV的测量电压转换成数字值的模数转换器，以及阻止电压尖峰的高压FET。传感器模块404可以包括附加的电子部件以测量与控制系统的性能相关的其他电特性，诸如温度感测功率引脚所连接到的连接器处的温度，和/或电子部件被布置在其上的电路板的温度。由传感器模块404获得的测量结果被提供给辅助控制器322以供进一步处理。
虽然传感器模块404被配置用于测量由温度感测功率引脚限定的热电偶接点处的电压，但是传感器模块404可以被配置用于双线加热器系统，其中加热元件的电阻通过测量加热器区域的加热元件的电压和/或电流中的至少一个来确定。在这种配置中，传感器模块可以包括用于测量加热元件处的电压和/或电流(例如，电特性)的功率计量芯片。然后，辅助控制器322使用该数据来确定加热元件的电阻和/或平均温度。
返回参照图3，辅助控制器322被配置成基于来自区域控制电路320的电特性来控制加热器区域304的功率并监测其性能。辅助控制器322中的每一个包括电子器件，例如一个或多个微处理器、存储由微处理器执行的计算机可读指令(即，软件程序)的存储器(例如，RAM、ROM等)和其它合适的部件。在一种形式中，辅助控制器322的数量基于加热器系统的区域数量来选择，因此不应限于两个。
在一种形式中，每个辅助控制器322包括功率控制器3401和3402(统称为“功率控制器340”)以及传感器控制器3421和3422(统称为“传感器控制器342”)。在图3中，不同类型的线被用于区分来自功率控制器(实线)和来自传感器控制器(点划线)的通信。每个功率控制器340和每个传感器控制器342耦接到主控制器324以用于交换数据。每个功率控制器340耦接到不同于其它功率控制器340的一组区域控制电路320。例如，在图3中，功率控制器3401耦接到区域控制电路3201至3203，并且更具体地耦接到功率模块3301至3303。功率控制器3402耦接到区域控制电路3204至3206，并且更具体地耦接到功率模块3304至3306。传感器控制器342彼此耦接，并且耦接到区域控制电路320中的每一个，并且更具体地，耦接到区域控制电路320的传感器模块332。传感器控制器342还耦接到电源开关326，用于在传感器控制器342检测到异常性能的情况下操作开关326。
在一种形式中，功率控制器340从主控制器324接收每个加热器区域304的操作设定点，并且基于该操作设定点，功率控制器340向相应的功率模块330输出功率控制信号，以调节到加热器区域304的功率。在一种形式中，功率控制信号是指示用于致动功率转换器的控制开关的占空比的脉冲信号。除了控制功率之外，功率控制器340还从功率模块330的输入电压检测器、输出电压检测器和/或输出电流检测器接收信号，并确定输入电压、输出电压和/或输出电流。将这种反馈信息发送到主控制器324以进行进一步处理。
在一种形式中，传感器控制器342在测量操作期间操作区域控制电路320以从传感器模块332中的每一个获得电特性。例如，在测量操作期间，传感器控制器342操作传感器模块332的分流器以经由例如热电偶接点来转移泄漏电流并且测量加热元件的电特性。在另一个示例中，对于双线加热器系统，传感器控制器342测量加热元件的电压和/或电流。在一种形式中，每个传感器控制器342处理电特性以确定加热器区域304的性能特性，诸如热电偶接点处的温度或加热元件的电阻和/或温度。例如，使用查找表和/或预定义算法，传感器控制器342可以执行热电偶转换(mV到Temp)、冷端补偿、电阻测量和/或电阻到温度测量。传感器控制器342还可以被配置为从传感器模块332获得指示电路板和/或分流器的温度的信号。
传感器控制器342还执行一个或多个诊断，例如加热器区域诊断和/或系统诊断，以检测异常性能。例如，加热器区域诊断可包括传感器控制器342，确定加热元件是否在由主控制器限定的相应温度设定点和/或相应电阻设定点操作。如果给定的加热元件超过它们各自的设定点，则传感器控制器342确定加热元件的异常性能，并可以执行保护措施。系统诊断可以包括传感器控制器342，执行区域到区域诊断，其中监测加热器系统302的相邻加热器区域之间的温度差，并且如果该差超过温度变化阈值，则传感器控制器342确定热系统的异常性能并且可以发出保护措施。系统诊断的另一个示例包括监测各种部件的温度，例如分流器、连接器和/或电路板，以确定温度是否超过相应的阈值。如果是，则传感器控制器342确定部件的异常性能并执行保护措施。所执行的保护措施可以包括向主控制器324通知异常性能、操作功率控制开关326、发出警报(可听和/或可视)以通知技术人员和/或其他适当的措施。
在一种形式中，传感器控制器342中的每一个执行关于测量的电特性、性能特性的诊断验证检查和/或由其他传感器控制器342执行的诊断。例如，传感器控制器342通过比较提供给两个控制器342的测量的电特性来确定传感器模块332是否提供准确的结果。另外，传感器控制器342通过确定所计算的性能特性和/或诊断是否基本相同来验证另一传感器控制器342的性能。即，如果传感器控制器3421计算与传感器控制器3422不同的温度，则两个传感器控制器342被配置为检测差异，该差异然后可以被传送到主控制器324。因此，传感器控制器342作为冗余诊断检查来操作，以监测加热器系统302的性能和彼此的性能。虽然本文提供了具体的诊断示例，但是传感器控制器342可以被配置成其他合适的诊断和/或系统检查，并且不应限于本文描述的诊断和/或系统检查。
主控制器324包括电子器件，例如一个或多个微处理器、存储由微处理器执行的计算机可读指令(即，软件程序)的存储器(例如，RAM、ROM等)和其它合适的部件。在一种形式中，主控制器324基于来自用户的输入、反馈数据和/或预先存储的控制程序来控制加热器系统302的操作。
在一种形式中，主控制器324通过可通信地耦接到控制系统100的计算装置(未示出)接收来自用户的输入。用户可以定义一个或多个操作设置，诸如温度或功率的变化率；用于加热器系统或控制系统的温度极限；加热元件的电阻极限；控制系统的功率输出极限；和/或其它合适的设置。从辅助控制器322提供给主控制器324的反馈数据包括输入电压、输出电流、每个加热元件的电特性、加热器系统的性能特性和/或诊断结果。
控制程序是用于在设定条件内控制加热器系统302的计算机可执行程序，并且每个程序由一个或多个操作设置限定，所述操作设置由用户限定或在控制程序中预定。例如，控制程序可以包括：加电控制，其中功率被逐渐提供给加热器系统，直到电压输出/电流输出达到预定极限；稳态控制，其中加热器系统的温度被控制到特定的设定点；以及设定速率控制，其中以设定的斜率增加加热器系统的温度。主控制器324可包括基于其控制的加热器系统的其它控制程序，并且不应限于本文提供的示例。
根据正在执行的控制程序，主控制器324确定加热器系统302的操作设定点，例如温度设定点、功率设定点、设定速率控制和/或持续时间。例如，主控制器324限定用于加热器系统302的每个区域和/或用于加热器系统302的总体平均温度的温度设定点。在另一个示例中，主控制器324确定加热器系统302的每个区域304的功率设定点(例如，电压和/或电流的功率水平量)。应容易理解，主控制器324可以限定其它操作设定点，且不应限于本文提供的示例。
在一种形式中，主控制器324在加热操作期间将操作设定点传输到辅助控制器322，并且在测量操作期间从辅助控制器322获取反馈数据。例如，在加热操作期间，功率控制器340接收操作设定点，并且将功率控制信号施加到功率模块330的功率转换器，以将期望的功率输出到加热器区域304。功率控制器340还测量控制系统中的功率量(即，输入电压、输出电压和/或输出电流)，并且将该信息提供给主控制器324。对于测量操作，主控制器324将测量指令传输到传感器控制器342以测量加热元件的电特性。在一种形式中，在接收到该指令时，传感器控制器342启动区域控制电路320的分流器，并测量加热元件的电特性。如上所述，传感器控制器342可以进一步计算性能特性，并且执行一个或多个诊断。由辅助控制器322获得的数据被发送到主控制器324。
主控制器324还被配置成执行一个或多个诊断以检测热系统的可能的异常性能。主控制器324可执行与辅助控制器执行的诊断类似的诊断，以及一些附加诊断，例如用于确定加热器系统的温度是否超过用户定义的温度极限的用户温度极限控制，以及用于验证传感器控制器342的结果的辅助控制检查。例如，使用加热元件的电特性，主控制器324可以使用例如用于双线系统的热电偶转换(mV到Temp)、冷端补偿和/或电阻-温度转换来计算性能特性。主控制器324将其计算值与辅助控制器322的计算值进行比较，以确定这些值是否基本相同。如果不是基本相同，主控制器324执行保护措施，例如向用户通知异常性能和/或通过操作电源开关326中断到控制系统300的功率。
本公开的控制系统被配置用于具有功率感测能力的加热器系统，以减少用于提供功率和感测加热器系统的性能特性的导线的数量。控制系统包括多个传感器控制器，其被配置成执行传感器诊断检查以验证由彼此确定的测量/计算值。此外，主控制器被配置成执行类似的诊断检查以提供来自辅助控制器的测量值的另一层认证。因此，可以不需要用于验证加热器系统的性能特性的离散传感器，从而降低系统的复杂性。
应当容易理解，虽然为控制系统提供了特定的示例图，但是系统可以包括图中没有详细描述的附加部件。例如，控制系统包括诸如主控制器和辅助控制器的部件，其在例如低于区域控制电路的功率转换器的电压下操作。因此，控制系统包括用于向低压部件供电的低电源电压(例如，3-5V)。此外，为了保护低压部件免受高压，控制系统包括将低压部件与高压部件隔离并且仍然允许部件交换信号的电子部件。
如这里所使用的，短语A、B和C中的至少一个应当解释为表示使用非排他逻辑OR的逻辑(A OR B OR C)，并且不应当解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。
本公开的描述本质上仅是示例性的，因此，不偏离本公开的实质的变型旨在处于本公开的范围内。这些变型不应认为是偏离本公开的精神和范围。

Claims (15)

1.一种控制系统，包括：
多个区域控制电路，其可操作以向加热器系统的多个加热器区域提供功率以及感测所述加热器区域的电特性；
至少两个辅助控制器，其耦接到所述多个区域控制电路，其中所述辅助控制器被配置为通过多个区域控制电路控制到所述多个加热器区域的功率，以及基于所述电特性来监测所述加热器区域的操作；以及
主控制器，其耦接到至少两个所述辅助控制器，所述主控制器被配置成基于所述电特性为所述加热器区域中的每一个提供操作设定点，其中至少两个所述辅助控制器基于所述操作设定点来操作所述区域控制电路以向所述加热器系统供应功率，
其中所述至少两个所述辅助控制器彼此耦接，以执行诊断验证检查。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中：
所述辅助控制器中的每一个包括功率控制器和传感器控制器，
每个功率控制器和每个传感器控制器耦接到所述主控制器，以及
所述传感器控制器彼此耦接以及耦接到所述多个区域控制电路中的每一个。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，每个功率控制器从多个区域控制电路中耦接到与另一功率控制器不同的一组区域控制电路。
4.根据权利要求1所述的控制系统，还包括电源开关，所述电源开关可操作以将电源与所述控制系统耦接和断开。
5.根据权利要求4所述的控制系统，其中：
所述主控制器和至少两个所述辅助控制器耦接到所述电源开关，
所述主控制器和至少两个所述辅助控制器中的每一个被配置成执行至少一个诊断，以及
所述主控制器和至少两个所述辅助控制器中的每一个被配置成基于所述至少一个诊断来操作所述电源开关。
6.根据权利要求4所述的控制系统，其中，所述主控制器执行一个或多个诊断以检测异常性能，以及其中所述主控制器响应于检测到所述异常性能而操作所述电源开关以将所述电源从所述控制系统断开。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述区域控制电路中的每一个包括用于向所述加热器区域提供功率的功率模块和用于测量所述加热器区域的所述电特性的传感器模块。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其中，所述传感器模块中的每一个耦接到所述辅助控制器中的至少两个，以及成组地提供所述功率模块，使得每一组功率模块耦接到与另一组功率模块不同的辅助控制器。
9.根据权利要求7所述的控制系统，其中，每个功率模块包括功率转换器，所述功率转换器由所述至少两个辅助控制器中的辅助控制器可操作以向所述加热器系统的所述加热器区域提供功率。
10.根据权利要求7所述的控制系统，其中，每个传感器模块被配置成测量电压、电流或其组合作为所述加热器区域的所述电特性。
11.根据权利要求10所述的控制系统，其中，至少两个所述辅助控制器中的每一个被配置为基于来自所述传感器模块的所述电特性来计算所述加热器区域的温度。
12.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述辅助控制器中的每一个与另一个辅助控制器交换结果，作为执行诊断验证检查的一部分。
13.根据权利要求1所述的控制系统，其中：
至少两个所述辅助控制器中的每一个被配置成基于所述电特性执行诊断以确定每个加热器区域是否在限定的操作参数内操作，以及
至少两个所述辅助控制器交换诊断结果以执行所述诊断验证检查。
14.根据权利要求1所述的控制系统，其中，至少两个所述辅助控制器从所述区域控制电路接收电特性，以及基于所述电特性计算性能特性、执行诊断、或计算所述性能特性和执行诊断两者，并且
所述至少两个所述辅助控制器交换性能特性、诊断、或这两者的结果，以执行诊断验证检查。
15.一种热系统，包括：
根据权利要求1所述的控制系统，以及
加热器系统，其包括限定多个加热器区域的多个电阻加热元件，其中所述多个电阻加热元件中的每一个耦接到所述控制系统以及具有功率感测能力，使得所述控制系统提供功率以及测量所述电阻加热元件的性能特性。
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