CN115061521A - 一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统及控制方法，具体涉及电加热技术领域，包括PLC单片机控制电加热温度模块、电源加热模块、MCH陶瓷发热模块、烤箱热敏传感器模块、数码显示温度时间器模块，以及烤箱调试运行测试模块，所述PLC单片机控制电加热温度模块是烤箱自动化电加热可编辑控制的模块；本发明具体采用PLC单片机控制电加热温度模块增加可编辑算法控制及数据处理功能，电源加热模块增加了控制电路及输出功率功能，数码显示温度时间器模块增加了人为声控及触屏的功能，烤箱调试运行测试模块增加了自动控制系统与人为调节烤箱运行测试对比的功能，达到了自动化精准控制烤箱烘烤温度和时间。

Description

一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电加热技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统及控制方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展，烤箱已成为一款常见的家用电器设备，其能够制备出烤鸡、烤鱼、面包、蛋糕等烘烤食物。电烤箱是利用电热元件所发出的辐射热能进行电加热技术的控制，生活中常见到的电烤箱有温度和时间按钮，需要使用者主动调节按钮及温度，人为的控制烤箱内部烘烤的火候，容易出现烘烤食物不均匀，导致食物外焦内生，影响口感，以及人工烘烤费时费力，存在拿捏不准温度，烘烤程序反复的问题；随着科技发展的进步，智能家用电器进入市场，现有的电加热温度自动控制烤箱采用PID微电脑控制烤箱，接入WIFI网络，实现自动化烘烤食物，具有了自动控制温度及控制时间的功能。

但是，现有的电加热温度自动控制烤箱只能控制烤箱的温度和时间，存在不能够对连接的电源进行智能化控制，以及用户自主调节和系统自动控制相结合的问题，并且现有技术采用的PID微电脑控制烤箱是存在控制偏差的，它是根据输入烘烤的温度及时间阈值，按照比例、积分、微分函数进行运算进行控制输出，不能精准把控烤箱烘烤的温度及时间，因此，存在烘烤周期长及烘烤效果不理想的问题，现有技术中还不存在烤箱调试运行测试模块，不能测试出来烤箱电加热温度自动控制运行时的性能和功能特点。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统及控制方法，通过在PLC单片机控制电加热温度模块增加可编辑算法控制及数据处理功能，电源加热模块增加了控制电路及输出功率功能，数码显示温度时间器模块增加了人为声控及触屏的功能，烤箱调试运行测试模块增加了自动控制系统与人为调节烤箱运行测试对比的功能，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统，包括PLC单片机控制电加热温度模块、电源加热模块、MCH陶瓷发热模块、烤箱热敏传感器模块、数码显示温度时间器模块，以及烤箱调试运行测试模块，所述PLC单片机控制电加热温度模块是烤箱自动化电加热可编辑控制的模块，用于控制连接电源加热模块和控制烤箱调试运行测试模块；所述电源加热模块是接通家用电的电路和控制电源输出功率的模块，用于调节家用交流电的输出功率，把电能转换成热能对烤箱MCH陶瓷发热模块进行加热；所述MCH陶瓷发热模块是用于加热烤箱内部温度的发热模块，接收电源加热模块的电加热能量及热能通过烤箱热敏传感器模块进行感应反馈到PLC单片机控制电加热温度模块进行自动控制；所述烤箱热敏传感器模块用于传输烤箱的热量进行数据感应反馈；所述数码显示温度时间器模块是指通过烤箱热敏传感器模块感应的烤箱温度经过PLC单片机控制电加热温度模块进行运算处理从显示器显示出来，用于电加热温度自动控制系统的人机交互数据，以及用于人为调节烤箱温度时间进行控制；所述烤箱调试运行测试模块是通过对电加热温度自动控制系统和人为调节控制烤箱的运行进行测试，对比分析电加热温度自动控制和人为调节控制；所述测试数据对比分析模块用于接收烤箱调试运行测试模块的测试数据，利用编辑的数据分析算法，自动对数据进行对比分析，评估烤箱耗电量和烘烤时间。

在一个优选的实施方式中，所述PLC单片机控制电加热温度模块包括I/O输入输出端口单元、CPU数据处理器单元、RAM存储器单元、可编辑算法控制单元、定时器单元、计时器单元及电路开关控制单元，所述I/O输入输出端口单元是数据输入输出接口，用于连接各模块之间的数据传输；所述CPU数据处理器单元是指用于烤箱电加热系统中进行控制、处理、执行指令，控制时间数据及对数据进行算术和逻辑运算处理；所述RAM存储器单元用于读取和写入记忆单片机中的运行程序及数据；所述PLC单片机控制电加热温度模块是通过I/O接口与其它模块之间进行数据传输，然后把传输的数据经过CPU处理和RAM记忆。

在一个优选的实施方式中，所述可编辑算法控制单元是利用可编辑PAC自动化控制器对CPU数据处理器单元处理的数据进行自动化编辑控制指令，用于控制烤箱的电路开关、输出功率的电热温度及时间；所述定时器单元是通过接收可编辑算法控制单元发送的定时指令，用于精准控制时间的定时器，具有接通电源延时的特性；所述计时器单元是利用计数器让可编辑算法控制单元对数字逻辑电路进行时间控制；所述电路开关控制单元是对连接电源加热模块中的电路进行电源逻辑开关控制，用于断开和接通家用电的输入功率。

在一个优选的实施方式中，所述电源加热模块包括控制电路单元和输出功率控制单元，所述控制电路单元是指在接通家用交流电电源的温度控制器电路，用于控制电加热的温度，所述输出功率控制单元是用智能变频器连接温度控制器电路，用于调节电路输出功率，控制电加热的温度；所述MCH陶瓷发热模块包括烤箱电炉单元，所述烤箱电炉单元是用陶瓷和金属制成烤箱电炉，通过连接电源加热模块进行发热烘烤食物，具有耐高温、寿命长、高效节能、温度均匀、热补偿速度快及导热性能好的特点；所述烤箱热敏传感器模块包括热电阻单元和放大器电路单元，所述热电阻单元是烤箱电炉单元通过控制电阻来控制温度，用于控制温度高低的电阻单元，在烤箱热敏传感器模块中是利用电阻的热敏性将感应到的温度转换成电信号进行信号数据传输，所述放大器电路单元是把热敏传感器感应到的温度电信号放大，用于传输更强的电信号，便于电信号转换成数字信号进行CPU运算处理，提高传输温度信号的准确性。

在一个优选的实施方式中，所述数码显示温度时间器模块包括LED显示器单元、A/D转换器单元、语音声控单元及触屏传感单元，所述LED显示器单元是利用发光二极管、驱动电路及显示屏组合而成，用于呈现烤箱温度及时间的信息；所述A/D转换器单元是把PLC单片机控制电加热温度模块运算编辑的模拟信号转变成数字信号的转换单元；所述语音声控单元是由语音接收器接收用户语音信息，进行语音交互数据转换和进行语音识别、处理、训练及控制可编辑算法控制单元对烤箱进行编码控制；所述触屏传感单元是用触屏检测器和触摸传感器对驱动信号进行检测、识别、处理及控制可编辑算法控制单元对烤箱进行编码控制。

在一个优选的实施方式中，所述烤箱调试运行测试模块包括温度阈值对比单元、烘烤效率测试单元及时间周期控制单元，所述温度阈值对比单元是对烤箱运行调试的临界温度控制范围进行数据对比，用于评价电加热温度自动控制系统的精确性；所述烘烤效率测试单元是对烤箱的电加热温度自动控制的性能及负载进行测试，目的是确定该系统响应的烤箱所能承担的性能指标，以此评估该系统的能力和对该系统进行检测与调试；所述时间周期控制单元是用于控制烤箱烘烤食物的时间长短，是通过判断该系统自动控制温度烘烤食物使用的时间与人为自主调试控制的时间进行对比分析。

在一个优选的实施方式中，具体包括下列步骤：

S1、在加热装置中，PLC单片机控制电加热温度模块控制电源加热温度，利用烤箱热敏传感器模块对烤箱的加热温度及时间进行实时精准控制；

S2、控制结果是通过数码显示温度时间器模块显示烤箱加热的温度与时间反馈的，与此同时，用户能够通过语音及触屏对烤箱内部的自动控制温度及时间进行自主调节；

S3、最后分别把烤箱内部单机片自动控制温度时间和用户自主调节控制烤箱温度时间在温度阈值、烘烤效率及时间周期控制上进行测试对比分析，判断电加热温度自动控制系统的有益效果。

在一个优选的实施方式中，所述对比分析模型是指两组及两组以上的数据进行比较，分析它们存在的差异，揭示出数据随事物发展变化的情况，能够得出准确的数据进行自动化控制，所述对比分析模型包括静态比较和动态比较两种，CPU数据处理器单元可采用层次分析法将对比分析模型的数据进行评价。

在一个优选的实施方式中，所述PLC单片机是指可编辑的集成微控制器芯片，是用来安装在烤箱内部进行编辑逻辑运算和进行数据处理控制电加热温度的控制器，PLC自动化控制器是指用于烤箱的电加热温度自动控制系统，通过各模块之间传输的电信号及数字信号进行智能化信息处理、反馈及编辑运算控制。

在一个优选的实施方式中，烤箱的电加热温度自动控制系统中控制温度采用PID数字控制算法，控制时间采用时间最优控制算法；其中，PID数字控制算法是在烤箱运行时，利用负反馈产生的偏差信号对烤箱温度进行控制消除温度偏差，具体采用公式为

，式中，

为输入的误差信号，

为比例系数，

为积分时间常数，

为微分时间常数，

为控制器输出；时间最优控制算法是在烤箱运行时通过非线性系统进行时间最优化控制，通过积分运算控制烤箱烘烤好食物用时最少的方法，具体采用公式为

，

为控制时间。

本发明的技术效果和优点：

本发明具体采用PLC单片机控制电加热温度模块增加可编辑算法控制及数据处理功能，电源加热模块增加了控制电路及输出功率功能，数码显示温度时间器模块增加了人为声控及触屏的功能，烤箱调试运行测试模块增加了自动控制系统与人为调节烤箱运行测试对比的功能，达到了自动化精准控制烤箱烘烤温度和时间，不出现偏差的效果，对于用户使用时间精准、温度把控强，用户的体验感更佳，增加的烤箱调试运行测试模块,不仅能够凸显电加热温度自动控制系统的有益效果，提升用户体验，还能达到检测烤箱自动化控制的性能，便于用户直观判断烤箱性能的优劣。

附图说明

图1为本发明的一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统的控制方法框图；

图2为本发明的一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统图；

图3为本发明的PLC单片机控制电加热温度模块图；

图4为本发明的电源加热模块、MCH陶瓷发热模块和烤箱热敏传感器模块图；

图5为本发明的数码显示温度时间器模块图；

图6为本发明的烤箱调试运行测试模块图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供了如图2所示一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统，包括PLC单片机控制电加热温度模块、电源加热模块、MCH陶瓷发热模块、烤箱热敏传感器模块、数码显示温度时间器模块，以及烤箱调试运行测试模块，所述PLC单片机控制电加热温度模块是烤箱自动化电加热可编辑控制的模块，用于控制连接电源加热模块和控制烤箱调试运行测试模块；所述电源加热模块是接通家用电的电路和控制电源输出功率的模块，用于调节家用交流电的输出功率，把电能转换成热能对烤箱MCH陶瓷发热模块进行加热；所述MCH陶瓷发热模块是用于加热烤箱内部温度的发热模块，接收电源加热模块的电加热能量及热能通过烤箱热敏传感器模块进行感应反馈到PLC单片机控制电加热温度模块进行自动控制；所述烤箱热敏传感器模块用于传输烤箱的热量进行数据感应反馈；所述数码显示温度时间器模块是指通过烤箱热敏传感器模块感应的烤箱温度经过PLC单片机控制电加热温度模块进行运算处理从显示器显示出来，用于电加热温度自动控制系统的人机交互数据，以及用于人为调节烤箱温度时间进行控制；所述烤箱调试运行测试模块是通过对电加热温度自动控制系统和人为调节控制烤箱的运行进行测试，对比分析电加热温度自动控制和人为调节控制，方便用户能直观判断烤箱性能的优劣；所述测试数据对比分析模块用于接收烤箱调试运行测试模块的测试数据，利用编辑的数据分析算法，自动对数据进行对比分析，评估烤箱耗电量和烘烤时间。

本实施与现有技术的区别在于PLC单片机控制电加热温度模块、电源加热模块、数码显示温度时间器模块、测试数据对比分析模块，以及烤箱调试运行测试模块，具体为PLC单片机控制电加热温度模块增加可编辑算法控制及数据处理功能，电源加热模块增加了控制电路及输出功率功能，数码显示温度时间器模块增加了人为声控及触屏的功能，烤箱调试运行测试模块增加了自动控制系统与人为调节烤箱运行测试对比的功能，测试数据对比分析模块增加了数据对比分析功能，PLC单片机控制电加热温度模块和烤箱调试运行测试模块构成了电加热温度自动控制作用，整个过程是现有技术不具备的，本实施例对具体的算法或程序过程不做限定。

如图3本实施例中，具体说明的是所述PLC单片机控制电加热温度模块包括I/O输入输出端口单元、CPU数据处理器单元、RAM存储器单元、可编辑算法控制单元、定时器单元、计时器单元及电路开关控制单元，所述I/O输入输出端口单元是数据输入输出接口，用于连接各模块之间的数据传输；所述CPU数据处理器单元是指用于烤箱电加热系统中进行控制、处理、执行指令，控制时间数据及对数据进行算术和逻辑运算处理；所述RAM存储器单元用于读取和写入记忆单片机中的运行程序及数据；所述PLC单片机控制电加热温度模块是通过I/O接口与其它模块之间进行数据传输，然后把传输的数据经过CPU处理和RAM记忆。

如图3本实施例中，具体说明的是所述可编辑算法控制单元是利用可编辑PAC自动化控制器对CPU数据处理器单元处理的数据进行自动化编辑控制指令，用于控制烤箱的电路开关、输出功率的电热温度及时间；所述定时器单元是通过接收可编辑算法控制单元发送的定时指令，用于精准控制时间的定时器，具有接通电源延时的特性；所述计时器单元是利用计数器让可编辑算法控制单元对数字逻辑电路进行时间控制；所述电路开关控制单元是对连接电源加热模块中的电路进行电源逻辑开关控制，用于断开和接通家用电的输入功率，目的是给烤箱提供自动精确的烘烤状态，减少用户的繁琐操作及实现最佳控制烤箱烘烤温度和时间。

如图4本实施例中，具体说明的是所述电源加热模块包括控制电路单元和输出功率控制单元，所述控制电路单元是指在接通家用交流电电源的温度控制器电路，用于控制电加热的温度，所述输出功率控制单元是用智能变频器连接温度控制器电路，用于调节电路输出功率，控制电加热的温度；所述MCH陶瓷发热模块包括烤箱电炉单元，所述烤箱电炉单元是用陶瓷和金属制成烤箱电炉，通过连接电源加热模块进行发热烘烤食物，具有耐高温、寿命长、高效节能、温度均匀、热补偿速度快及导热性能好的特点；所述烤箱热敏传感器模块包括热电阻单元和放大器电路单元，所述热电阻单元是烤箱电炉单元通过控制电阻来控制温度，用于控制温度高低的电阻单元，在烤箱热敏传感器模块中是利用电阻的热敏性将感应到的温度转换成电信号进行信号数据传输，所述放大器电路单元是把热敏传感器感应到的温度电信号放大，用于传输更强的电信号，便于电信号转换成数字信号进行CPU运算处理，提高传输温度信号的准确性。

如图5本实施例中，具体说明的是所述数码显示温度时间器模块包括LED显示器单元、A/D转换器单元、语音声控单元及触屏传感单元，所述LED显示器单元是利用发光二极管、驱动电路及显示屏组合而成，用于呈现烤箱温度及时间的信息；所述A/D转换器单元是把PLC单片机控制电加热温度模块运算编辑的模拟信号转变成数字信号的转换单元；所述语音声控单元是由语音接收器接收用户语音信息，进行语音交互数据转换和进行语音识别、处理、训练及控制可编辑算法控制单元对烤箱进行编码控制；所述触屏传感单元是用触屏检测器和触摸传感器对驱动信号进行检测、识别、处理及控制可编辑算法控制单元对烤箱进行编码控制。

如图6本实施例中，具体说明的是所述烤箱调试运行测试模块包括温度阈值对比单元、烘烤效率测试单元及时间周期控制单元，所述温度阈值对比单元是对烤箱运行调试的临界温度控制范围进行数据对比，用于评价电加热温度自动控制系统的精确性；所述烘烤效率测试单元是对烤箱的电加热温度自动控制的性能及负载进行测试，目的是确定该系统响应的烤箱所能承担的性能指标，以此评估该系统的能力和对该系统进行检测与调试；所述时间周期控制单元是用于控制烤箱烘烤食物的时间长短，是通过判断该系统自动控制温度烘烤食物使用的时间与人为自主调试控制的时间进行对比分析，便于用户直观判断烤箱性能的优劣。

如图1本实施例提供一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统的控制方法，具体包括下列步骤：

S1、在加热装置中，PLC单片机控制电加热温度模块控制电源加热温度，利用烤箱热敏传感器模块对烤箱的加热温度及时间进行实时精准控制；

本实施例中，具体说明的是所述热敏传感器采用的是热电效应，利用热电阻单元检测MCH陶瓷的温度热量转换成电信号，其中热电阻是根据电阻的热效应进行温度测量，当热电阻的阻值随着温度变化而变化，具体热电阻变化阻值与温度的关系可采用公式进行表示，如

所示，式中R_t为温度t时的阻值；R_to为温度to时对应的电阻值，默认to时温度为0°C；

为温度系数；

S2、控制结果是通过数码显示温度时间器模块显示烤箱加热的温度与时间反馈的，与此同时，用户能够通过语音及触屏对烤箱内部的自动控制温度及时间进行自主调节；

本实施例中，具体说明的是所述数码显示温度时间器是指接收、处理数字信号的显示器，在数字信号传输过程中，数字信号不损失，使得系统处理数字信号具有简单、可靠、准确及真实的显示效果，它是通过烤箱内部的电子元件及驱动电路连接控制的显示器，所述触屏是指利用用户手动点触显示屏进而实现控制，在目前现有技术的手机中普遍使用，具体在烤箱上实现是指触摸屏通过电路连接到PLC单片机的编程端口，利用变频器进行数据通讯即可；

S3、最后分别把烤箱内部单机片自动控制温度时间和用户自主调节控制烤箱温度时间在温度阈值、烘烤效率及时间周期控制上进行测试对比分析，判断电加热温度自动控制系统的有益效果。

本实施例中，具体说明的是所述对比分析是根据烤箱调试运行测试模块对电加热温度自动控制系统的运行温度时间及人为语音或触屏调控烤箱运行温度时间数据分别记忆在RAM中，利用CPU提取数据进行对比分析，建立对比分析模型，分析数据差异，进行数据评估；

本实施例中，具体说明的是所述对比分析模型是指两组及两组以上的数据进行比较，分析它们存在的差异，揭示出数据随事物发展变化的情况，能够得出准确的数据进行自动化控制，所述对比分析模型包括静态比较和动态比较两种，CPU数据处理器单元可采用层次分析法将对比分析模型的数据进行评价。

本实施例中，具体说明的是所述PLC单片机是指可编辑的集成微控制器芯片，是用来安装在烤箱内部进行编辑逻辑运算和进行数据处理控制电加热温度的控制器，PLC自动化控制器是指用于烤箱的电加热温度自动控制系统，通过各模块之间传输的电信号及数字信号进行智能化信息处理、反馈及编辑运算控制。

本实施例中，具体说明的是所述无线网络是指在烤箱连接电源后，能够实现各种数据信号进行通信的网络传输到PLC单片机控制电加热温度模块，所述可编辑运算是对逻辑运算、顺序控制、定时、计数及算术运算的指令操作，通过数字信号和模拟信号从输入输出端口执行指令控制烤箱温度及时间，在可编辑运算中，PLC编辑的定时代码与单片机编辑的定时代码表现形式不同，但是达到的效果是一致的，例如PLC单片机编辑的定时代码可采用如下

VD1设定定时时间；

LDN M0.2TON T50, 100LDW>

= T50,+99= M0.1LD T50= M0.3运行延时定时程序；

LD SM0.1O M0.3CALL SBR_0：SBR0LD SM0.1 系统初始化；

R M0.0,2R Q0.0, 8自动启动按钮，M0.0为启动标志；单片机编辑的定时代码可采用如下

定时开关程序代码#include<reg51.h>

#include <as.h>#include <sd.h>

define uchar unsigned charucharmiao,shi,fen,t,al,temp;int k;

sbit SCLK = P1^4; /*实时时钟时钟线引脚 */

sbit IO = P1^5; /*实时时钟数据线引脚 */

sbit RST = P1^6; /*实时时钟复位线引脚 */

sbit ACC0=ACC^0;sbit ACC7=ACC^7;//校时按键与C51的引脚连接定义

sbit key1=P1^2;//设置键

void main(){ds1302_init();init();//调用定时计数器的设置子函数，因此在可编辑算法控制单元中采用的编辑方式不做限定；

本实施例中，具体说明的是烤箱的电加热温度自动控制系统中控制温度采用PID数字控制算法，控制时间采用时间最优控制算法；其中，PID数字控制算法是在烤箱运行时，利用负反馈产生的偏差信号对烤箱温度进行控制消除温度偏差，具体采用公式为

，式中，

为输入的误差信号，

为比例系数，

为积分时间常数，

为微分时间常数，

为控制器输出；时间最优控制算法是在烤箱运行时通过非线性系统进行时间最优化控制，通过积分运算控制烤箱烘烤好食物用时最少的方法，具体采用公式为

，

为控制时间。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统，其特征在于：包括PLC单片机控制电加热温度模块、电源加热模块、MCH陶瓷发热模块、烤箱热敏传感器模块、数码显示温度时间器模块、测试数据对比分析模块，以及烤箱调试运行测试模块，所述PLC单片机控制电加热温度模块是烤箱自动化电加热可编辑控制的模块，用于控制连接电源加热模块和控制烤箱调试运行测试模块；所述电源加热模块是接通家用电的电路和控制电源输出功率的模块，用于调节家用交流电的输出功率，把电能转换成热能对烤箱MCH陶瓷发热模块进行加热；所述MCH陶瓷发热模块是用于加热烤箱内部温度的发热模块，接收电源加热模块的电加热能量及热能通过烤箱热敏传感器模块进行感应反馈到PLC单片机控制电加热温度模块进行自动控制；所述烤箱热敏传感器模块用于传输烤箱的热量进行数据感应反馈；所述数码显示温度时间器模块是指通过烤箱热敏传感器模块感应的烤箱温度经过PLC单片机控制电加热温度模块进行运算处理从显示器显示出来，用于电加热温度自动控制系统的人机交互数据，以及用于人为调节烤箱温度时间进行控制；所述烤箱调试运行测试模块是通过对电加热温度自动控制系统和人为调节控制烤箱的运行进行测试，对比分析电加热温度自动控制和人为调节控制；所述测试数据对比分析模块用于接收烤箱调试运行测试模块的测试数据，利用编辑的数据分析算法，自动对数据进行对比分析，评估烤箱耗电量和烘烤时间。

2.根据权利要求1所述的一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统，其特征在于：所述PLC单片机控制电加热温度模块包括I/O输入输出端口单元、CPU数据处理器单元、RAM存储器单元、可编辑算法控制单元、定时器单元、计时器单元及电路开关控制单元，所述I/O输入输出端口单元是数据输入输出接口，用于连接各模块之间的数据传输；所述CPU数据处理器单元是指用于烤箱电加热系统中进行控制、处理、执行指令，控制时间数据及对数据进行算术和逻辑运算处理；所述RAM存储器单元用于读取和写入记忆单片机中的运行程序及数据；所述PLC单片机控制电加热温度模块是通过I/O接口与其它模块之间进行数据传输，然后把传输的数据经过CPU处理和RAM记忆。

3.根据权利要求2所述的一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统，其特征在于：所述可编辑算法控制单元是利用可编辑PAC自动化控制器对CPU数据处理器单元处理的数据进行自动化编辑控制指令，用于控制烤箱的电路开关、输出功率的电热温度及时间；所述定时器单元是通过接收可编辑算法控制单元发送的定时指令，用于精准控制时间的定时器；所述计时器单元是利用计数器让可编辑算法控制单元对数字逻辑电路进行时间控制；所述电路开关控制单元是对连接电源加热模块中的电路进行电源逻辑开关控制，用于断开和接通家用电的输入功率。

4.根据权利要求1所述的一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统，其特征在于：所述电源加热模块包括控制电路单元和输出功率控制单元，所述控制电路单元是指在接通家用交流电电源的温度控制器电路，用于控制电加热的温度，所述输出功率控制单元是用智能变频器连接温度控制器电路，用于调节电路输出功率，控制电加热的温度；所述MCH陶瓷发热模块包括烤箱电炉单元，所述烤箱电炉单元是用陶瓷和金属制成烤箱电炉，通过连接电源加热模块进行发热烘烤食物；所述烤箱热敏传感器模块包括热电阻单元和放大器电路单元，所述热电阻单元是烤箱电炉单元通过控制电阻来控制温度，用于控制温度高低的电阻单元，在烤箱热敏传感器模块中是利用电阻的热敏性将感应到的温度转换成电信号进行信号数据传输，所述放大器电路单元是把热敏传感器感应到的温度电信号放大，用于传输更强的电信号。

5.根据权利要求1所述的一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统，其特征在于：所述数码显示温度时间器模块包括LED显示器单元、A/D转换器单元、语音声控单元及触屏传感单元，所述LED显示器单元是利用发光二极管、驱动电路及显示屏组合而成，用于呈现烤箱温度及时间的信息；所述A/D转换器单元是把PLC单片机控制电加热温度模块运算编辑的模拟信号转变成数字信号的转换单元；所述语音声控单元是由语音接收器接收用户语音信息，进行语音交互数据转换和进行语音识别、处理、训练及控制可编辑算法控制单元对烤箱进行编码控制；所述触屏传感单元是用触屏检测器和触摸传感器对驱动信号进行检测、识别、处理及控制可编辑算法控制单元对烤箱进行编码控制。

6.根据权利要求1所述的一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统，其特征在于：所述烤箱调试运行测试模块包括温度阈值对比单元、烘烤效率测试单元及时间周期控制单元，所述温度阈值对比单元是对烤箱运行调试的临界温度控制范围进行数据对比；所述烘烤效率测试单元是对烤箱的电加热温度自动控制的性能及负载进行测试；所述时间周期控制单元是用于控制烤箱烘烤食物的时间长短。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统的控制方法，其特征在于：具体包括下列步骤：

S1、在加热装置中，PLC单片机控制电加热温度模块控制电源加热温度，利用烤箱热敏传感器模块对烤箱的加热温度及时间进行实时精准控制；

S2、控制结果是通过数码显示温度时间器模块显示烤箱加热的温度与时间反馈的，与此同时，用户能够通过语音及触屏对烤箱内部的自动控制温度及时间进行自主调节；

S3、最后分别把烤箱内部单机片自动控制温度时间和用户自主调节控制烤箱温度时间在温度阈值、烘烤效率及时间周期控制上进行测试对比分析，判断电加热温度自动控制系统的结果。

8.根据权利要求7所述的一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统的控制方法，其特征在于：对比分析模型是指两组及两组以上的数据进行比较，分析它们存在的差异，揭示出数据变化的情况，能够得出准确的数据进行自动化控制，所述对比分析模型包括静态比较和动态比较两种，CPU数据处理器单元可采用层次分析法将对比分析模型的数据进行评价。

9.根据权利要求7所述的一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统的控制方法，其特征在于：所述PLC单片机是用来安装在烤箱内部进行编辑逻辑运算和进行数据处理控制电加热温度的控制器。

10.根据权利要求7所述的一种用于烤箱的电加热温度自动控制系统的控制方法，其特征在于：烤箱的电加热温度自动控制系统中控制温度采用PID数字控制算法，控制时间采用时间最优控制算法，其中，PID数字控制算法是在烤箱运行时，利用负反馈产生的偏差信号对烤箱温度进行控制消除温度偏差，具体采用公式为

，式中，

为输入的误差信号，

为比例系数，

为积分时间常数，

为微分时间常数，

为控制器输出；时间最优控制算法是在烤箱运行时通过非线性系统进行时间最优化控制，通过积分运算控制烤箱烘烤好食物用时最少的方法，具体采用公式为

，

为控制时间。

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