CN112097502A - 一种烘干设备加热系统的精准温控方式 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烘干设备加热系统的精准温控方式，涉及表面涂装技术领域，首先在加热系统配套的PID控制面板上设定需求温度t0，下限温度t1，上限温度t2，温控最大偏差值a，红外检测器把实际温度值传递给PID控制器，PID控制器将燃烧筒外壁实际温度和需求温度t0之间的差值与a值，换算成百分比数据与燃烧机可调节比例匹配，输出燃烧机可识别的调节比例信号，传递给燃烧机，燃烧机启动比例调节。本发明是利用在线红外实时显示系统，显示火焰筒外壁温度，以实现精准控制，可有效提升产品表面涂层的烘干质量。

Description

一种烘干设备加热系统的精准温控方式
技术领域
本发明涉及表面涂装技术领域，尤其涉及一种烘干设备加热系统的精准温控方式。
背景技术
目前行业中，一般涂装生产线中的固化烘干设备由天然气燃烧提供热源。天然气通过燃烧器燃烧释放的热量，可直接用于烘干设备，称之为直接加热。间接用于烘干设备的，称之为间接加热。
一般工业用天然气含有杂质，燃烧后会产生液体杂质、固体杂质、气体杂质，液体杂质有水和油、重烃；固体杂质有泥沙、岩石颗粒、硫化亚铁等；气体杂质有H2S、CO2等。而其中的H2S、油、固体杂质对产品的表面涂装质量影响巨大。所以，工业加热设备中，大多数采用间接燃烧的方式。
间接燃烧的方式为：天然气在一个密封的燃烧筒内燃烧，火焰会直接加热燃烧筒，会使燃烧筒迅速发热，燃烧筒的热量再传递到筒外的空气中，空气再去加热烘干产品表面涂层。燃烧产生的烟气通过换热管换热后，再高空排出。而被加热的空气为循环的干净空气，从而确保的产品表面的质量。
而为了控制燃烧器的输出功率，一般采取监控空气温度；空气温度偏差大，随着监控点位的不同，温度不同，不能直接对燃烧器起到控制作用，经常有控制延后，温度失常等情况出现。
发明内容
本发明的目的为针对目前技术中存在的不足，提供一种烘干设备加热系统的精准温控方式，能对燃烧器起到实时控制，从而控制烘干的温度的精准性，保证产品表面涂层的烘干质量。
本发明的技术方案如下：
一种烘干设备加热系统的精准温控方式，包括以下步骤：
步骤一、首先在加热系统配套的PID控制器面板上设定需求温度t0，下限温度t1，上限温度t2，t0＝t1+a＝t2-a，a值为设定的温控最大偏差值；
步骤二、红外检测器检测到燃烧筒外壁实际温度低于设定下限温度值t1时，红外检测器把实际温度值传递给PID控制器，PID控制器控制燃烧机开机并控制燃烧机调节到最大功率进行燃烧；
步骤三、燃烧筒外壁实际温度升至t1时，红外检测器将燃烧筒外壁实际温度传递给PID控制器，PID控制器将燃烧筒外壁实际温度与t0间的差值，也就是a1值，换算成百分比数据与燃烧机可调节比例匹配，再把换算后燃烧机可识别的调节比例信号转递给燃烧机，燃烧机启动比例调节，随着燃烧机的持续工作，燃烧筒外壁实际温度会超过t1，逐渐接近t0，a1值会逐渐缩小，燃烧机的输出功率按照a1值的缩小比例逐渐降低，直至t0，当燃烧筒外壁温度到达t0后燃烧机还会保持小功率输出；
步骤四、当燃烧筒外壁实际温度持续升高超过t0，逐渐向t2靠近时，红外检测器将燃烧筒外壁实际温度传递给PID控制器，PID控制器将燃烧筒外壁实际温度与t2间的差值，也就是a2值，换算成百分比数据与燃烧机可调节比例匹配，再把换算后燃烧机可识别的调节比例信号转递给燃烧机，燃烧机启动比例调节，随着燃烧机的持续工作，燃烧筒外壁实际温度会逐渐接近t2，a2值会逐渐缩小，燃烧机的输出功率按照a2值的缩小比例逐渐降低，燃烧机输出功率降低，直至温度降至t0；
步骤五、当燃烧筒外壁温度持续降低回落至t0以下后，红外检测器将燃烧筒外壁实际温度传递给PID控制器，PID控制器将燃烧筒外壁实际温度与t0间的差值，也就是a3值，换算成百分比数据与燃烧机可调节比例匹配，再把换算后燃烧机可识别的调节比例信号转递给燃烧机，燃烧机启动比例调节，燃烧机随着a3值的变大，输出功率变大，直至燃烧机功率全开。
进一步地，红外检测器通过信号线把实际温度值传递给PID控制器。
进一步地，步骤三中，红外检测器将温度数据传递给PID控制器，PID控制器通过运算，将实际温度与t0间的现有差值和t0与t1之间的最大差值a换算成百分比数据，与燃烧机对应档次相匹配，再将换算后燃烧机可识别的调节比例信号转递给燃烧机。
进一步地，步骤四中，红外检测器将温度数据传递给PID控制器，PID控制器通过运算，将实际温度与t2间的现有差值a2值和t0与t2之间的最大差值a换算成百分比数据，与燃烧机对应档次相匹配，再把换算后燃烧机可识别的调节比例信号转递给燃烧机。
进一步地，步骤五中，红外检测器将温度数据传递给PID控制器，PID控制器通过运算，将实际温度与t0间的现有差值a3值和t0与t1之间的最大差值a换算成百分比数据，与燃烧机对应档次相匹配，再把换算后燃烧机可识别的调节比例信号转递给燃烧机。
用红外检测设备，射出的红外线，透过被加热的空气层，直接对准燃烧筒外壁，利用红外测温的原理，燃烧筒外壁的温度则会直接被读取到温控仪内，通过温控仪的PID运算，自动实时精准的控制燃烧器。
红外测温工作原理：红外测温由光学系统，光电探测器，信号大器及信号处理，显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值。
选择红外测温主要考虑温度范围，产品的温度范围为-50～1600度(分段)，每种型号的测温器都有其特定的测温范围。所选仪器的温度范围应与具体应用的温度范围相匹配。
上述所有动作都和温度检测有关，而通过对温度检测方式和位置的改变，使温度检测更精准，从而使温控精准。温控精准，可使不同批次的产品在通过烘干设备后的色泽一致，极大的提高了良品率及客户的满意度。
本发明的有益效果如下：
1、本发明是利用在线红外实时显示火焰筒外壁温度来实现精准控制。而一般涂装生产线中的固化烘干设备由天然气燃烧间接换热系统提供热源，并且常规控制燃烧器的输出功率是通过检测空气温度来实现的。但空气的温度有延后性，且与换热系统火焰筒外壁的温度相差较大，不能实时反馈真实的温度来精准的控制燃烧器，因此，本发明能对燃烧器起到实时控制，从而控制烘干的温度的精准性，保证产品表面涂层的烘干质量。
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是本发明的一种烘干设备加热系统结构示意图。
附图标记：1、红外检测器；2、燃烧筒；3、燃烧机；4、PID控制器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但本发明不以任何形式受限于实施例内容。
实施例：
一种烘干设备加热系统的精准温控方式，包括以下步骤：
步骤一、如图1所示，首先在加热系统配套的PID控制器4面板上设定需求温度t0，下限温度t1，上限温度t2，t0＝t1+a＝t2-a，a值为设定的温控最大偏差值；
步骤二、红外检测器1检测到燃烧筒2外壁实际温度低于设定下限温度值t1时，红外检测器1把实际温度值传递给PID控制器4，PID控制器4控制燃烧机3开机并控制燃烧机3调节到最大功率进行燃烧；
步骤三、燃烧筒2外壁实际温度迅速升至t1时，红外检测器1通过信号线把实际温度值传递给PID控制器4，PID控制器4将燃烧筒2外壁实际温度与t0间的差值，也就是a1值，换算成百分比数据与燃烧机3可调节比例匹配，具体为：将实际温度与t0间的现有差值a1值和t0与t1之间的最大差值a换算成百分比数据，也就是a1值占a值的百分比，与燃烧机3对应档次相匹配，再把换算后燃烧机3可识别的调节比例信号转递给燃烧机3，燃烧机3启动比例调节，随着燃烧机3的持续工作，燃烧筒2外壁实际温度会超过t1，逐渐接近t0，a1值会逐渐缩小，燃烧机3的输出功率按照a1值的缩小比例逐渐降低，直至t0，当燃烧筒2外壁温度到达t0后燃烧机3还会保持小功率输出；
步骤四、当燃烧筒2外壁实际温度持续升高超过t0，逐渐向t2靠近时，红外检测器1通过信号线把实际温度值传递给PID控制器4，PID控制器4将燃烧筒2外壁实际温度与t2间的差值，也就是a2值，换算成百分比数据与燃烧机3可调节比例匹配，具体为：将实际温度与t2间的现有差值a2值和t0与t2之间的最大差值a换算成百分比数据，也就是a2值占a值的百分比，与燃烧机3对应档次相匹配，再把换算后燃烧机3可识别的调节比例信号转递给燃烧机3，燃烧机3启动比例调节，随着燃烧机3的持续工作，燃烧筒2外壁实际温度会逐渐接近t2，a2值会逐渐缩小，燃烧机3的输出功率按照a2值的缩小比例逐渐降低，燃烧机3输出功率降低，直至温度降至t0；
步骤五、当燃烧筒2外壁温度持续降低回落至t0以下后，红外检测器1通过信号线把实际温度值传递给PID控制器4，PID控制器4将燃烧筒2外壁实际温度与t0间的差值，也就是a3值，换算成百分比数据与燃烧机3可调节比例匹配，具体为：将实际温度与t0间的现有差值a3值和t0与t1之间的最大差值a换算成百分比数据，也就是a3值占a值的百分比，与燃烧机3对应档次相匹配，再把换算后燃烧机3可识别的调节比例信号转递给燃烧机3，燃烧机3启动比例调节，燃烧机3随着a3值的变大，输出功率变大，直至燃烧机3功率全开，当温度回落至t0以下再重新升温时，温度会先降低然后再升高，因此a3值最开始会先变大。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (5)

1.一种烘干设备加热系统的精准温控方式，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、首先在加热系统配套的PID控制器面板上设定需求温度t0，下限温度t1，上限温度t2，t0＝t1+a＝t2-a，a值为设定的温控最大偏差值；
步骤二、红外检测器检测到燃烧筒外壁实际温度低于设定下限温度值t1时，红外检测器把实际温度值传递给PID控制器，PID控制器控制燃烧机开机并控制燃烧机调节到最大功率进行燃烧；
步骤三、燃烧筒外壁实际温度升至t1时，红外检测器将燃烧筒外壁实际温度传递给PID控制器，PID控制器将燃烧筒外壁实际温度与t0间的差值，也就是a1值，换算成百分比数据与燃烧机可调节比例匹配，再把换算后燃烧机可识别的调节比例信号转递给燃烧机，燃烧机启动比例调节，随着燃烧机的持续工作，燃烧筒外壁实际温度会超过t1，逐渐接近t0，a1值会逐渐缩小，燃烧机的输出功率按照a1值的缩小比例逐渐降低，直至t0；
步骤四、当燃烧筒外壁实际温度持续升高超过t0，逐渐向t2靠近时，红外检测器将燃烧筒外壁实际温度传递给PID控制器，PID控制器将燃烧筒外壁实际温度与t2间的差值，也就是a2值，换算成百分比数据与燃烧机可调节比例匹配，再把换算后燃烧机可识别的调节比例信号转递给燃烧机，燃烧机启动比例调节，随着燃烧机的持续工作，燃烧筒外壁实际温度会逐渐接近t2，a2值会逐渐缩小，燃烧机的输出功率按照a2值的缩小比例逐渐降低，燃烧机输出功率降低，直至温度降至t0；
步骤五、当燃烧筒外壁温度持续降低回落至t0以下后，红外检测器将燃烧筒外壁实际温度传递给PID控制器，PID控制器将燃烧筒外壁实际温度与t0间的差值，也就是a3值，换算成百分比数据与燃烧机可调节比例匹配，再把换算后燃烧机可识别的调节比例信号转递给燃烧机，燃烧机启动比例调节，燃烧机随着a3值的变大，输出功率变大，直至燃烧机功率全开。
2.根据权利要求1所述的一种烘干设备加热系统的精准温控方式，其特征在于，红外检测器通过信号线把实际温度值传递给PID控制器。
3.根据权利要求1所述的一种烘干设备加热系统的精准温控方式，其特征在于，步骤三中，红外检测器将温度数据传递给PID控制器，PID控制器通过运算，将实际温度与t0间的现有差值a1值和t0与t1之间的最大差值a换算成百分比数据，与燃烧机对应档次相匹配，再将换算后燃烧机可识别的调节比例信号转递给燃烧机。
4.根据权利要求1所述的一种烘干设备加热系统的精准温控方式，其特征在于，步骤四中，红外检测器将温度数据传递给PID控制器，PID控制器通过运算，将实际温度与t2间的现有差值a2值和t0与t2之间的最大差值a换算成百分比数据，与燃烧机对应档次相匹配，再把换算后燃烧机可识别的调节比例信号转递给燃烧机。
5.根据权利要求1所述的一种烘干设备加热系统的精准温控方式，其特征在于，步骤五中，红外检测器将温度数据传递给PID控制器，PID控制器通过运算，将实际温度与t0间的现有差值a3值和t0与t1之间的最大差值a换算成百分比数据，与燃烧机对应档次相匹配，再把换算后燃烧机可识别的调节比例信号转递给燃烧机。
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