CN112453677B - 一种热压焊控制系统温度异常升高的保护方法 - Google Patents

Abstract

一种热压焊控制系统温度异常升高的保护方法，包括以下步骤：S1：通过正常的加热过程，确定该K值；S2：预设一个计时周期，在该运行周期内，只累加数据，不判断；S3：考察在发生异常时，该处理机制能否避免热压头异常升温；S4：在检测到异常后，通过显示操作界面，提醒工作人员对反馈热电偶进行短路检查，排除短路故障。本发明，主动控制控制能量输出的方式，能够避免因感温热电偶短路，在反馈温度不准确的情况想造成的控制系统失控，从而避免了热压头温度异常升高造成的自身烧坏，也避免了高温的热压头烧坏产品，降低了财产损失以及事故的扩大。

Description

一种热压焊控制系统温度异常升高的保护方法

技术领域

本发明涉及热压焊控制系统领域，尤其涉及一种热压焊控制系统温度异常升高的保护方法。

背景技术

现有的热压焊接控制系统有以下几个部分组成，供电电源，核心控制器，调功器，隔离变压器，热压头，温度反馈热电偶。

正常的工作过程是控制器通过热电偶获得热压头端真实的温度值，通过与温度设定值比较后，调整调功器输出给变压器的能量，再经过变压器转为安全的低压大电流能量，驱动热压头发热，产生的热量在热压头的质量，比热容确定的情况下，根据热力学公式⊿Q＝Cm⊿T，使热压头温度升高，该温度变化通过感温热电偶，再反馈回到控制器，形成闭环控制，最终使热压头的温度与设定温度一致。

在这个闭环控制的过程中，控制器的输出能量是根据反馈热电偶测到的温度，经过PID运算得到的，并不管输出的能量积累了多大，只要温度没有达到设定值，控制器一直输出能量。

这个过程中，热电偶的温度反馈至关重要，如果热电偶发生异常，如断开了，短路了等，造成控制器对实际的温度的误判，控制器异常输出的能量能够在短时间内烧坏掉热压头。

针对最严重的反馈热电偶短路情况，我们分析一下它的实际加热过程。在第一个控制周期内，当控制器根据反馈温度及用户设定温度计算出控制输出能量，该能量使热压头温度升高，虽然实际温度是升高的，但是由于反馈热电偶回路短路了，此时测量到的温度反而没有改变。在下个控制周期中，控制器经过PID计算之后，需要再次增大输出能量，促使温度快速升起来，而实际的温度又再次升高，但是反馈的温度确依然没有变化，在这种恶性循环下，控制器会以最大能量输出，造成发热头短时间内，快速异常升温，致使温度超出热压头材料的耐温极限，造成热压头报废。

针对单一通道反馈热电偶短路，会发生严重异常的情况，常规的做法是再增加一路监控的反馈热电偶，这样两路热电偶同时发生异常的情况降低了，但是还是没有从根本上上避免问题，两路反馈热电偶都短路的情况下，依然存在烧坏热压头的情况。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种热压焊控制系统温度异常升高的保护方法，主动控制控制能量输出的方式，避免因感温热电偶短路，避免了热压头温度异常升高造成的自身烧坏，也避免了高温的热压头烧坏产品，降低了财产损失以及事故的扩大。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提出了一种热压焊控制系统温度异常升高的保护方法，包括以下步骤：

S1：根据热力学公式⊿Q＝Cm⊿T，在控制器的能量输出增加的情况下，热压头的温度升高，增加的能量值与相应的增加的温度值，两者之间是一个固定的比例常数K，通过正常的加热过程，确定该K值；

S2：预设一个计时周期，在该运行周期内，只累加数据，不判断；

从第一个控制周期开始，控制器每次增加输出的能量累加起来，同时累加反馈热电偶的温度增加值，每增加一个循环，就与设定的控制周期相比较；

如果到了设定的控制周期，计算增加的能量与增加的温度比值；

如果比值大于设定的K值，则判断反馈系统出了问题，及时切断控制输出，避免热压头烧坏；

S3：考察在发生异常时，该处理机制能否避免热压头异常升温；

S4：在检测到异常后，通过显示操作界面，提醒工作人员对反馈热电偶进行短路检查，排除短路故障。

优选的，在S3中：考察方法为：

在第一个控制周期内，当控制器根据反馈温度及用户设定温度计算出控制输出能量，记做⊿Q1，由于反馈热电偶回路短路了，此时测量到的温度没有改变，温度的变化量⊿T1＝0；

在下个控制周期中，控制器经过PID计算之后，再次增大输出能量,记做⊿Q2，而反馈的温度确依然没有变化⊿T2＝0；

依次循环下去，当达到设定的计时周期；

若：累计的能量∑⊿Q和累计的温度∑⊿T的比值远远大于设定的K值，则测试判定反馈的温度异常，需要切断控制器的能量输出。

本发明，主动控制控制能量输出的方式，能够避免因感温热电偶短路，在反馈温度不准确的情况想造成的控制系统失控，从而避免了热压头温度异常升高造成的自身烧坏，也避免了高温的热压头烧坏产品，降低了财产损失以及事故的扩大。

本发明中，相比较烧坏的热压头只能报废，而新方法在发现感温热电偶短路异常，提过操作界面提示，很容易修复该异常，节约因异常造成的停机。

附图说明

图1为本发明提出的热压焊控制系统温度异常升高的保护方法的系统示意图。

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了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1所示，本发明提出的一种热压焊控制系统温度异常升高的保护方法，包括以下步骤：

S1：根据热力学公式⊿Q＝Cm⊿T，在控制器的能量输出增加的情况下，热压头的温度升高，增加的能量值与相应的增加的温度值，两者之间是一个固定的比例常数K，通过正常的加热过程，确定该K值；

S2：预设一个计时周期，在该运行周期内，只累加数据，不判断；

从第一个控制周期开始，控制器每次增加输出的能量累加起来，同时累加反馈热电偶的温度增加值，每增加一个循环，就与设定的控制周期相比较；

如果到了设定的控制周期，计算增加的能量与增加的温度比值；

如果比值大于设定的K值，则判断反馈系统出了问题，及时切断控制输出，避免热压头烧坏；

S3：考察在发生异常时，该处理机制能否避免热压头异常升温；

S4：在检测到异常后，通过显示操作界面，提醒工作人员对反馈热电偶进行短路检查，排除短路故障。

本发明，主动控制控制能量输出的方式，能够避免因感温热电偶短路，在反馈温度不准确的情况想造成的控制系统失控，从而避免了热压头温度异常升高造成的自身烧坏，也避免了高温的热压头烧坏产品，降低了财产损失以及事故的扩大。

本发明中，相比较烧坏的热压头只能报废，而新方法在发现感温热电偶短路异常，提过操作界面提示，很容易修复该异常，节约因异常造成的停机。

在一个可选的实施例中，在S3中：考察方法为：

在第一个控制周期内，当控制器根据反馈温度及用户设定温度计算出控制输出能量，记做⊿Q1，由于反馈热电偶回路短路了，此时测量到的温度没有改变，温度的变化量⊿T1＝0；

在下个控制周期中，控制器经过PID计算之后，再次增大输出能量,记做⊿Q2，而反馈的温度确依然没有变化⊿T2＝0；

依次循环下去，当达到设定的计时周期；

若：累计的能量∑⊿Q和累计的温度∑⊿T的比值远远大于设定的K值，则测试判定反馈的温度异常，需要切断控制器的能量输出。

需要说明的是，当达到设定的计时周期后，累计的能量∑⊿Q非常大，而/累计的温度∑⊿T几乎是0，则两者的比值远远大于设定的K值，则测试判定反馈的温度异常，需要切断控制器的能量输出，没有了能量输出，热压头自然不会烧坏。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (1)

1.一种热压焊控制系统温度异常升高的保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据热力学公式⊿Q＝Cm⊿T，在控制器的能量输出增加的情况下，热压头的温度升高，增加的能量值与相应的增加的温度值，两者之间是一个固定的比例常数K，通过正常的加热过程，确定该K值；

S2：预设一个计时周期，在该运行周期内，只累加数据，不判断；

从第一个控制周期开始，控制器每次增加输出的能量累加起来，同时累加反馈热电偶的温度增加值，每增加一个循环，就与设定的控制周期相比较；

如果到了设定的控制周期，计算增加的能量与增加的温度比值；

如果比值大于设定的K值，则判断反馈系统出了问题，及时切断控制输出，避免热压头烧坏；

S3：考察在发生异常时，该处理机制能否避免热压头异常升温；考察方法为：

在第一个控制周期内，当控制器根据反馈温度及用户设定温度计算出控制输出能量，记做⊿Q1，由于反馈热电偶回路短路了，此时测量到的温度没有改变，温度的变化量⊿T1＝0；

在下个控制周期中，控制器经过PID计算之后，再次增大输出能量,记做⊿Q2，而反馈的温度确依然没有变化⊿T2＝0；

依次循环下去，当达到设定的计时周期；

若：累计的能量∑⊿Q和累计的温度∑⊿T的比值远远大于设定的K值，则测试判定反馈的温度异常，需要切断控制器的能量输出；

S4：在检测到异常后，通过显示操作界面，提醒工作人员对反馈热电偶进行短路检查，排除短路故障。

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