CN113803760A - 一种蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法、介质、集成灶 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法，周期运行下述步骤S1至步骤S2，用以控制当前蒸汽清洗模组中加热芯的实际温度趋近设定温度:步骤S1.采集当前加热芯的实际温度，求取当前加热芯的实际温度与设定温度之间的温度偏差；步骤S2.根据温度偏差与设定的分离阈值之间的比较值，计算得到功率调节值,并以所得到的功率调节值与加热芯的当前加热功率P之和作为目标加热功率power，控制加热芯运行至所述目标加热功率power。本发明能够稳定控制蒸汽清洗模组中的蒸汽量进而稳定蒸汽压力，提高了集成灶的安全性、可靠性，从而提高集成灶的使用寿命。

Description

一种蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法、介质、集成灶

技术领域

本发明涉及集成灶的技术领域，主要涉及一种蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法、介质、集成灶。

背景技术

目前的集成灶在长期使用过后，其内部存在大量的油污并逐渐积累在叶轮上，导致风量变小，从而降低排烟效果，且油污长时间积累在叶轮上还会变霉变质；为解决该问题，现有的集成灶通过在其内部设置有高压高温的蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法，来定期清洗叶轮，保证新积累的油污能够被及时清理掉而不会变成顽垢，提高排烟效果。

经试验发现，蒸汽清洗模组的蒸汽发生量和模块加热体的温度相关，蒸汽模块的加热体温度的高低正比于蒸汽发生量的大小。现有技术通过采集蒸汽清洗模组中的排气压力，且在排气压力大于设定阈值时，打开气压阀来降低蒸汽清洗模组中的排气压力，进而保证蒸汽清洗模组的正常运行。

而现有的蒸汽清洗模组是通过保持额定的功率在保证排气量的，但是由于蒸汽清洗模组在经过长时间的使用后，蒸汽清洗模组中的蒸汽排出口会被堵塞，导致蒸汽无法及时地排出蒸汽清洗模组中的蒸汽，在此情况下，若仍然保持额定的发热功率来产生蒸汽，则会导致使得蒸汽清洗模组中的蒸汽量越来越大，蒸汽压力也会随之增大，进而出现故障，不利于蒸汽清洗模组的生产应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法、介质、集成灶，能够稳定控制蒸汽清洗模组中的蒸汽量进而稳定蒸汽压力，提高了集成灶的安全性、可靠性，从而提高集成灶的使用寿命。

为此，提供一种蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法，周期运行下述步骤S1至步骤S2，用以控制当前蒸汽清洗模组中加热芯的实际温度趋近设定温度:

步骤S1.采集当前加热芯的实际温度，求取当前加热芯的实际温度与设定温度之间的温度偏差PID_err；

步骤S2.根据温度偏差PID_err与设定的分离阈值PI_TH之间的比较值，计算得到功率调节值,并以所得到的功率调节值与加热芯的当前加热功率P之和作为目标加热功率power，控制加热芯运行至所述目标加热功率power。

进一步地，所述步骤S1中还设有下述子步骤1至子步骤2：

子步骤1.比较当前的实际温度与安全阈值，若实际温度超过安全阈值，则启动超温保护；

子步骤2.退出并报警。

进一步地，所述步骤S2具体为：

根据温度偏差PID_err与设定的分离阈值PI_TH的比较结果，将温度偏差PID_err放入PID算法中求取功率调节值。

进一步地，所述功率调节值通过以下方法来求取：

(1)计算积分项PID_pi:若温度偏差大于分离阈值，则积分项PID_pi清零；若温度偏差小于或等于分离阈值，计算温度偏差与设定积分常数之间的乘积得到积分项PID_pi；

(2)计算微分项PID_diff：根据温度偏差与设定微分常数之间的乘积计算得到PID微分项PID_diff；

(3)计算比例项：根据温度偏差与设定比例常数之间的乘积计算的到PID比例项PID_prop；

(4)计算功率调节值：将积分项PID_pi、微分项PID_diff和比例项PID_prop三项之和作为功率调节值并输出。

进一步地，还包括有步骤S3，具体为：

计算加热功率power与设定的最小输出功率之间的差值C，若差值C大于零，则运行步骤S1及步骤S2直至当前的实际温度趋近设定温度，否则进入下一步。

进一步地，还设有如下的步骤S4：

累计在加热功率下运行的时长A并根据时长A识别缺水情况，若出现缺水情况则发出报警并退出检测程序。

进一步地，所述步骤S4进一步包括：

若时长A大于时长设定值，则识别为出现缺水情况；否则识别为没有出现缺水情况。

介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

集成灶，其中，包括本体、设置在本体中部的灶台、安装在本体内腔中的蜗壳、叶轮、蒸汽发生器、蒸汽喷管、蒸汽输出软管、进水管、水盒，与驱动装置连接的叶轮设置在蜗壳内，蒸汽喷管设置在蜗壳上且其喷出口对准叶轮，水盒的入水口通过穿出本体外的水管从外部取水，蒸汽发生器的入水口与水盒的出水口通过进水管的两端连接，进水管与蒸汽发生器或水盒连接的任一端中连接有泵结构，泵结构将水盒中的水传输至蒸汽发生器中，蒸汽发生器的出气口与蒸汽输出软管的一端连接，蒸汽输出软管的另一端连接蒸汽喷管，蒸汽发生器的加热芯一侧设置有紧贴加热芯的温度传感器，

还设有分别与叶轮的驱动装置、蒸汽发生器、泵结构、温度传感器电连接的控制器；以及，

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述控制器实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

进一步地，所述蒸汽喷管为直管并与叶轮轴向平行。

有益效果：

本发明的蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法，以设定温度为目标，以实际温度和设定温度之间的差值温度偏差为输入，计算得到功率调节值,并以所得到的功率调节值与加热芯的当前加热功率P之和作为目标加热功率power，控制加热芯运行至所述目标加热功率power。本发明能够稳定控制蒸汽清洗模组中的蒸汽量进而稳定蒸汽压力，提高了集成灶的安全性、可靠性，从而提高集成灶的使用寿命。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明的集成灶的结构示意图；

图2为本发明的蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法的程序流程图；

图3为本发明的电子设备的结构示意图；

图4为本发明的计算机可读存储介质的结构示意图。

附图标记说明：1-本体；2-蜗壳；3-水盒；4-叶轮；5-进水管；6-蒸汽发生器；7-蒸汽输出软管；8-蒸汽喷管；21-处理器；22-存储器；23-存储空间；24-程序代码；31-程序代码。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

见图1，本实施例的集成灶包括灶台、本体1及安装在本体1内腔中的蜗壳2、叶轮4、蒸汽发生器6、蒸汽喷管8、蒸汽输出软管7、进水管5、水盒3，其中，灶台设置在本体1的中部，用以供用户使用，蜗壳2设置在本体1内腔的底部，与驱动装置连接的叶轮4设置在蜗壳2内，蒸汽喷管8设置在蜗壳2上且其喷出口对准叶轮4。水盒3的入水口通过穿出本体1外的水管从外部取水，蒸汽发生器6的入水口与水盒3的出水口通过进水管5的两端连接，进水管5与蒸汽发生器6或水盒3连接的任一端中连接有泵结构，泵结构将水盒3中的水传输至蒸汽发生器6中，蒸汽发生器6的出气口与蒸汽输出软管7的一端连接，蒸汽输出软管7的另一端连接蒸汽喷管8，来将蒸汽发生器6转化水而成的蒸汽喷至叶轮4上，从而来对叶轮4进行喷洗。在蒸汽发生器6的加热芯一侧设置有紧贴加热芯的温度传感器。在本体1中还包括有控制器，控制器分别叶轮4的驱动装置、蒸汽发生器6、泵结构、温度传感器电连接。

为了保证蒸汽喷管8的喷出口所喷出的蒸汽能够均匀地喷洒在叶轮4上，蒸汽喷管8为直管并与叶轮4轴向平行。

在执行清洗程序时，蒸汽发生器6启动上水后，水盒3中的纯净水会经过进水管5将水注入到蒸汽发生器6的蒸汽发生流道中，产生的蒸汽通过蒸汽输出软管7输出到蒸汽喷管8上，蒸汽喷管8将蒸汽均匀喷到叶轮4上。

见图2，基于上述集成灶的结构，运行以下述步骤S1至S4来周期检测蒸汽发生器6中加热芯当前的实际温度temp_now，比较加热芯当前的实际温度temp_now与设定温度temp_set，并根据比较结果来控制加热芯的加热功率power，控制加热芯的实际温度temp_now保持在设定温度temp_set以上，所述周期为设定的一段时间(例如3-5分钟)：

步骤S1.周期采集加热芯当前的实际温度temp_now，比较当前的实际温度temp_now与设定温度temp_set大小，得到两者之间的温度偏差PID_err。

子步骤1.比较当前的实际温度temp_now与安全阈值，若实际温度temp_now超过安全阈值，则启动超温保护；

子步骤2.退出检测程序并报警。

步骤S2.将温度偏差PID_err放入积分器进行PID计算，得到目标的加热功率power，控制加热芯以目标的加热功率power运行。

具体地，比较温度偏差PID_err与设定的分离阈值PI_TH(例如为±3℃)；

若温度偏差PID_err大于分离阈值PI_TH，则积分项PID_pi清零，若温度偏差PID_err小于或等于分离阈值PI_TH，则计算温度偏差与设定积分常数(例如积分常数为2)之间的乘积得到积分项PID_pi，具体计算过程如下：

假设加热芯在满功率时的功率值为1700w，其满功率时的功率中间值假定为800w并以800w的初始功率来启动加热芯，所以在加热芯运行的初期，其实际加热功率P为800w。假设温度偏差PID_err＝2℃，分离阈值PI_TH＝±3℃，积分项PID_pi＝2*2＝4w；

计算微分项PID_diff：根据温度偏差PID_err与设定微分常数(例如微分常数为2)之间的乘积计算得到PID微分项PID_diff；

假设温度偏差PID_err＝2℃，微分项PID_diff＝2*2＝4w；

计算比例项：根据温度偏差PID_err与设定比例常数(例如比例常数为20)之间的乘积计算的到PID比例项PID_prop，

假设温度偏差PID_err＝2℃，比例项PID_prop＝2*120＝20w；

计算功率调节值：将积分项PID_pi、微分项PID_diff和比例项PID_prop三项之和作为功率调节值(功率调节值＝积分项PID_pi+微分项PID_diff+比例项PID_prop＝28w)，并以所得到的功率调节值与加热芯的当前加热功率P之和作为目标加热功率power(目标加热功率power＝实际加热功率P+功率调节值＝828w)，控制加热芯运行至所述目标加热功率power。

步骤S3.计算目标加热功率power与设定的最小输出功率之间的差值C，若差值C大于零，则运行步骤S1直至温度偏差PID_err无限趋近零，否则进入下一步。

步骤S4.累计加热芯在目标加热功率power下运行的时长A，根据时长A来判断水盒3是否缺水。

子步骤1.若时长A大于时长设定值，则判断水盒3缺水，发出报警并退出检测程序；否则控制加热芯以设定的最小输出功率运行并判断水盒3为不缺水，通过设定判断缺水的步骤能够快速地了解水盒3的工作情况，避免缺水导致加热芯无法正常工作。

上述步骤S2中还包括有调节功率的方法，具体为：计算目标加热功率power与加热芯满功率时的功率值之间的占空比K，控制器根据计算出的占空比K来控制加热芯从市电中取电的间隔时间。

具体地，假设目标加热功率power＝900w，占空比K＝目标加热功率power/加热芯满功率时的功率值＝900w/1700w≈0.53，也就是加热芯需要每间隔0.53s的时间从市电中取一次电就能控制加热芯以目标加热功率power来运行。

本实施例根据上述的步骤S1至步骤S4，周期(例如为3-5分钟)采集蒸汽发生器6加热芯当前的实际温度temp_now，判断当前的实际温度temp_now是否超过设定的安全阈值，如果超过则进入超温保护并报警，如果没有超过则进入下一处理；计算温度偏差PID_err，并将温度偏差PID_err按照比例项、积分项、微分项之和来计算得到功率调节值，然后将计算得到的功率调节值加入实际的加热功率P中来求取目标加热功率power，驱动蒸汽发生器6加热芯以计算得到的目标加热功率power来运行；判断目标加热功率power是否小于最小输出功率，如果目标加热功率power小于最小输出功率则累计加热芯在目标加热功率power下运行的时长A；如果时长A大于时长设定值则进入缺水报警并退出程序，否则控制加热芯以设定的最小输出功率运行并判断水盒3为不缺水。

本实施例通过积分分离型PID控制算法，以设定温度temp_set为目标，以加热芯的实际温度temp_now和设定温度temp_set之间的差值温度偏差PID_err为输入，通过积分器、比例器和微分器的计算，调节加热芯的目标加热功率power，使实际温度temp_now无限趋近设定温度temp_set。本实施例具有消除稳态误差，调节速度快，温度超调小的特点，并且通过精准控制加热体的温度控制蒸汽量的大小，防止蒸汽压力过大，增加安全性。同时，可以有效判断水盒3的缺水状态，不需要在水盒3中设置液位探测器，降低了集成灶的制作成本，还能缩短集成灶从清洗模块从冷态的启动时间，提高了集成灶的安全性、可靠性，从而提高集成灶的使用寿命。

需要说明的是：

本实施例所用的方法，可转化为可存储于计算机存储介质中的程序步骤及装置，通过被从控制器调用执行的方式进行实施。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的检测电子设备的佩戴状态的装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

例如，图3示出了根据本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。该电子设备传统上包括处理器21和被安排成存储计算机可执行指令(程序代码)的存储器22。存储器22可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器22具有存储用于执行实施例中的任何方法步骤的程序代码24的存储空间23。例如，用于程序代码的存储空间23可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码24。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图4所述的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以具有与图3的电子设备中的存储器22类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元存储有用于执行根据本发明的方法步骤的程序代码31，即可以由诸如21之类的处理器读取的程序代码，当这些程序代码由电子设备运行时，导致该电子设备执行上面所描述的方法中的各个步骤。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法，其特征在于，

周期运行下述步骤S1至步骤S2，用以控制当前蒸汽清洗模组中加热芯的实际温度趋近设定温度:

步骤S1.采集当前加热芯的实际温度，求取当前加热芯的实际温度与设定温度之间的温度偏差；

步骤S2.根据温度偏差与设定的分离阈值之间的比较值，计算得到功率调节值,并以所得到的功率调节值与加热芯的当前加热功率P之和作为目标加热功率power，控制加热芯运行至所述目标加热功率power。

2.根据权利要求1所述的蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法，其特征在于，所述步骤S1中还设有下述子步骤1至子步骤2：

子步骤1.比较当前的实际温度与安全阈值，若实际温度超过安全阈值，则启动超温保护；

子步骤2.退出并报警。

3.根据权利要求1所述的蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：

根据温度偏差与设定的分离阈值的比较结果，将温度偏差放入PID算法中求取功率调节值。

4.根据权利要求3所述的蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法，其特征在于，所述功率调节值通过以下方法来求取：

(1)计算积分项PID_pi:若温度偏差大于分离阈值，则积分项PID_pi清零；若温度偏差小于或等于分离阈值，计算温度偏差与设定积分常数之间的乘积得到积分项PID_pi；

(2)计算微分项PID_diff：根据温度偏差与设定微分常数之间的乘积计算得到PID微分项PID_diff；

(3)计算比例项：根据温度偏差与设定比例常数之间的乘积计算的到PID比例项PID_prop；

(4)计算功率调节值：将积分项PID_pi、微分项PID_diff和比例项PID_prop三项之和作为功率调节值并输出。

5.根据权利要求1所述的蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法，其特征在于，还包括有步骤S3，具体为：

计算加热功率power与加热芯设定的最小输出功率之间的差值C，若差值C大于零，则运行步骤S1及步骤S2直至当前的实际温度趋近设定温度，否则进入下一步。

6.根据权利要求5所述的蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法，其特征在于，还设有如下的步骤S4：

累计在加热功率下运行的时长A并根据时长A识别缺水情况，若出现缺水情况则发出报警并退出检测程序。

7.根据权利要求6所述的蒸汽清洗模组的蒸汽量控制方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括：

若时长A大于时长设定值，则识别为出现缺水情况；否则识别为没有出现缺水情况。

8.介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

9.集成灶，其中，包括本体、设置在本体中部的灶台、安装在本体内腔中的蜗壳、叶轮、蒸汽发生器、蒸汽喷管、蒸汽输出软管、进水管、水盒，与驱动装置连接的叶轮设置在蜗壳内，蒸汽喷管设置在蜗壳上且其喷出口对准叶轮，水盒的入水口通过穿出本体外的水管从外部取水，蒸汽发生器的入水口与水盒的出水口通过进水管的两端连接，进水管与蒸汽发生器或水盒连接的任一端中连接有泵结构，泵结构将水盒中的水传输至蒸汽发生器中，蒸汽发生器的出气口与蒸汽输出软管的一端连接，蒸汽输出软管的另一端连接蒸汽喷管，蒸汽发生器的加热芯一侧设置有紧贴加热芯的温度传感器，

还设有分别与叶轮的驱动装置、蒸汽发生器、泵结构、温度传感器电连接的控制器；以及，

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述控制器实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.根据权利要求9所述的集成灶，其特征在于，所述蒸汽喷管为直管并与叶轮轴向平行。

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