CN117348643A - 焊膏搅拌机的温度控制方法、装置、终端以及存储介质 - Google Patents
焊膏搅拌机的温度控制方法、装置、终端以及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117348643A CN117348643A CN202311506916.XA CN202311506916A CN117348643A CN 117348643 A CN117348643 A CN 117348643A CN 202311506916 A CN202311506916 A CN 202311506916A CN 117348643 A CN117348643 A CN 117348643A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- solder paste
- control
- cooling
- stage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 126
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 86
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 106
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 67
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 30
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 30
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 22
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 206010063385 Intellectualisation Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/30—Automatic controllers with an auxiliary heating device affecting the sensing element, e.g. for anticipating change of temperature
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B11/00—Automatic controllers
- G05B11/01—Automatic controllers electric
- G05B11/36—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
- G05B11/42—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
本发明公开了一种焊膏搅拌机的温度控制方法、装置、终端以及存储介质，首先获取待搅拌的焊膏的物料参数，然后基于物料参数确定焊膏搅拌机的温度控制过程中的升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据，最后基于升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据分别控制焊膏搅拌机的升温阶段、恒温阶段和冷却阶段，从而能够将焊膏搅拌时的温度控制过程划分为升温、恒温和冷却阶段进行控制，能够实现对焊膏搅拌过程的温度精细化控制，且引入了冷却系统，并能够根据焊膏的物料特征调整温度控制的过程，从而大大地提高了焊膏生产方式的智能化程度，提高生产出来的焊膏的质量。
Description
技术领域
本发明涉及焊膏搅拌机技术领域，尤其涉及一种焊膏搅拌机的温度控制方法、装置、终端以及存储介质。
背景技术
焊膏作为电子印刷线路板表面贴装用焊接材料的一种，其被广泛地应用于SMT制造行业当中，焊膏质量的优劣会直接影响到SMT的质量，然而，目前焊膏的生产大多采用不锈钢锅+电炉+人工搅拌+自然冷却的方式来进行，还处于一种原始的加热搅拌的生产方式，这种原始粗糙的生产方式存在着许多问题，如，溶剂在加热搅拌过程中挥发较快，容易导致助焊膏的性能发生变化；生产过程的时间和温度难以控制，时间过长或过短和温度过高或过低容易导致烧糊和结晶现象；人工搅拌的时间、速度、均匀度等可控性差；无冷却系统，自然冷却的方式容易导致焊膏冷却时间过长，从而容易吸收空气中的水分而影响质量。可见，目前传统的焊膏生产方式的智能化程度不高，导致生产出来的焊膏的质量不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，目前传统的焊膏生产方式的智能化程度不高，导致生产出来的焊膏的质量不高。
为了解决上述技术问题中的至少一个，本发明第一方面公开了一种焊膏搅拌机的温度控制方法，所述方法包括：
获取待搅拌的焊膏的物料参数；
基于所述物料参数确定所述焊膏搅拌机的温度控制过程中的升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据；
基于所述升温阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的加热机构进行控制以实现升温阶段；
基于所述恒温阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的加热机构进行控制以实现恒温阶段；
基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段。
作为一种可选的实施方式，所述升温阶段所使用的控制算法为PD控制算法，所述恒温阶段所使用的控制算法为PID控制算法。
作为一种可选的实施方式，所述PID控制算法的表达式为：
其中，U(t)为控制器的输出，e(t)为系统的误差，Kp是比例控制系数，Ki是积分控制系数，Kd是微分控制系数，Kpp是比例控制环境系数，Kii是积分控制环境系数，Kdd是微分控制环境系数，Kp、Ki、Kd均能够根据e(t)和e(t)的变化率进行自适应调整，Kpp、Kii、Kdd均能够根据环境因子进行自适应调整。
作为一种可选的实施方式，所述PD控制算法的表达式为：
其中，U(t)为控制器的输出，e(t)为系统的误差，Kp是比例控制系数，Kd是微分控制系数，Kpp是比例控制环境系数，Kdd是微分控制环境系数，Kp、Kd均能够根据e(t)和e(t)的变化率进行自适应调整，Kpp、Kdd均能够根据环境因子进行自适应调整。
作为一种可选的实施方式，所述升温阶段控制数据包括：升温目标温度和升温时间；所述恒温阶段控制数据包括：恒温目标温度、恒温时间、温度最大波动尺度；所述冷却阶段控制数据包括：冷却目标温度和冷却时间。
作为一种可选的实施方式，所述加热机构使用电加热导热油的加热方式，所述冷却机构使用水循环的冷却方式。
作为一种可选的实施方式，所述基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段之前，所述方法还包括：
检测所述焊膏搅拌机的当前温度是否大于预设的温度阈值；
若所述当前温度大于所述温度阈值，使所述焊膏搅拌机自然冷却至所述当前温度未大于所述温度阈值时，再触发执行所述基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段的步骤；
若所述当前温度未大于所述温度阈值，则直接触发执行所述基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段的步骤。
本发明第二方面公开了一种焊膏搅拌机的温度控制装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取待搅拌的焊膏的物料参数；
确定模块，用于基于所述物料参数确定所述焊膏搅拌机的温度控制过程中的升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据；
升温模块，用于基于所述升温阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的加热机构进行控制以实现升温阶段；
恒温模块，用于基于所述恒温阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的加热机构进行控制以实现恒温阶段；
冷却模块，用于基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段。
本发明第三方面公开了一种焊膏搅拌机的温度控制终端，所述终端包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面公开的焊膏搅拌机的温度控制方法中的部分或全部步骤。
本发明第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的焊膏搅拌机的温度控制方法中的部分或全部步骤。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例中，首先获取待搅拌的焊膏的物料参数，然后基于物料参数确定焊膏搅拌机的温度控制过程中的升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据，最后基于升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据分别控制焊膏搅拌机的升温阶段、恒温阶段和冷却阶段，从而能够将焊膏搅拌时的温度控制过程划分为升温、恒温和冷却阶段进行控制，能够实现对焊膏搅拌过程的温度精细化控制，且引入了冷却系统，并能够根据焊膏的物料特征调整温度控制的过程，从而大大地提高了焊膏生产方式的智能化程度，提高生产出来的焊膏的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例公开的一种焊膏搅拌机的温度控制方法的流程示意图；
图2是示出了本发明实施例中比例系数kp的规则表；
图3是示出了本发明实施例中积分系数ki的规则表；
图4是示出了本发明实施例中微分系数kd的规则表；
图5是示出了本发明实施例中比例控制环境系数Kpp根据环境因子进行自适应调整的规则表；
图6是本发明实施例公开的一种焊膏搅拌机的温度控制装置的结构示意图；
图7是本发明实施例公开的一种焊膏搅拌机的温度控制终端的结构示意图；
图8是本发明实施例公开的一种计算机存储介质的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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作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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明公开了一种焊膏搅拌机的温度控制方法、装置、终端以及存储介质，首先获取待搅拌的焊膏的物料参数，然后基于物料参数确定焊膏搅拌机的温度控制过程中的升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据，最后基于升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据分别控制焊膏搅拌机的升温阶段、恒温阶段和冷却阶段，从而能够将焊膏搅拌时的温度控制过程划分为升温、恒温和冷却阶段进行控制，能够实现对焊膏搅拌过程的温度精细化控制，且引入了冷却系统，并能够根据焊膏的物料特征调整温度控制的过程，从而大大地提高了焊膏生产方式的智能化程度，提高生产出来的焊膏的质量。以下分别进行详细说明。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种焊膏搅拌机的温度控制方法的流程示意图。如图1所示，该焊膏搅拌机的温度控制方法可以包括以下操作：
101、获取待搅拌的焊膏的物料参数。
在上述步骤101中，焊膏的种类多种多样，不同种类的焊膏呈现出不同的物理特性，使得搅拌过程中的温度控制需要根据焊膏的种类作出调整，才能取得更好的搅拌效果。如，部分焊膏的的熔点较高，则需要将温度升温至更高一些，部分焊膏的溶剂占比较少，则需要将高温的时间缩短一些，避免过多的溶剂在高温下挥发影响最终的焊膏质量。焊膏的物料参数可以包括：合金焊粉、活化剂、粘结剂、溶剂、触变剂、其他添加成分在焊膏中的成分占比、有铅/无铅、合金焊粉的成分及比例、合金焊粉的颗粒度、助焊剂类型(免清洗、有机溶剂清洗、水基清洗)、焊剂的活性(非活性、中等活性、全活性)等。其中，焊膏的熔点很大程度上取决于合金焊粉的成分及比例，高温的如Sn5P95熔点在305-315度，中温的如Sn99Ag0.3Cu0.7熔点在217-221度，低温的如Sn42Bi58，熔点是138度。如下表所示，以合金焊粉的颗粒度可以将合金焊粉分为6种颗粒度型号。
102、基于所述物料参数确定所述焊膏搅拌机的温度控制过程中的升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据。
在上述步骤102中，为了取得更好的搅拌效果，需要根据不同种类的焊膏呈现出的不同的物理特性，适用不同的温度控制过程。本发明实施例中，创新性地提出将温度控制过程划分为升温阶段、恒温阶段和冷却阶段，并通过不同阶段的控制数据来表征不同阶段的控制过程。其中，升温阶段控制数据可以包括：升温目标温度和升温时间；恒温阶段控制数据可以包括：恒温目标温度、恒温时间、温度最大波动尺度；冷却阶段控制数据可以包括：冷却目标温度和冷却时间。如，升温目标温度和升温时间分别为100度和25分钟，则升温阶段的温度控制过程为从当前温度25分钟内升温至100度，假设当前温度为25度，则升温阶段的过程可以为保持3度/分钟的升温速率升温。不同种类的焊膏适用不同的温度控制过程，所以不同物料参数的焊膏最终确定出来的升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据也会有所不同，如，合金焊粉为Sn5P95的焊膏的升温目标温度可以确定为310度，合金焊粉为Sn42Bi58的焊膏的升温目标温度可以确定为135度。这样，即实现了针对不同种类的焊膏使用不同的温度控制过程，大大地提高了焊膏搅拌机的温度控制的智能化程度。
103、基于所述升温阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的加热机构进行控制以实现升温阶段。
104、基于所述恒温阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的加热机构进行控制以实现恒温阶段。
105、基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段。
在上述步骤103和104中，所使用的控制算法均是以经典的PID算法为基础，经典PID算法一般包括三个环节：比例环节(P)、积分环节(I)和微分环节(D)。
(1)比例调节器(P):比例调节器对偏差是即时反应的，偏差一旦出现，调节器立即产生控制作用，使输出量朝着减小偏差的方向变化，控制作用的强弱取决于比例系数Kp比例调节器虽然简单快速，但对于系统响应为有限值的控制对象存在稳态误差。加大比例系数Kp可以减小稳态误差，但是，Kp过大时，会使系统的动态质量变坏，引起输出量振荡，甚至导致闭环系统不稳定。
(2)积分调节器(I)：为了消除在比例调节中的残余稳态误差，可在比例调节的基础上加入积分调节。积分调节具有累积成分，只要偏差e不为零，它将通过累积作用影响控制量u(t)，从而减小偏差，直到偏差为零。如果积分时间常数Ti大，积分作用弱，反之为强。增大Ti将减慢消除稳态误差的过程，但可减小超调，提高稳定性。引入积分调节的代价是降低系统的快速性。
(3)微分调节器(D)：为了加快控制过程，有必要在偏差出现或变化的瞬间，按偏差变化的趋向进行控制使偏差消灭在萌芽状态，这就是微分调节的原理。微分作用的加入将有助于减小超调。克服振荡，使系统趋于稳定。
由于传统PID控制器中比例、积分与微分的系数恒定不变，在具有较大滞后、非线性、时变性的复杂系统中，传统PID控制器效果并不理想。另外，本发明实施例中的焊膏搅拌机难以建立精确的数学模型，为了适用焊膏搅拌机的控制特点，取得更好的控制效果，本发明实施例提出了一种控制参数可以自适应地根据e(t)、e(t)的变化率、环境因子进行调整的PID控制器，以下对此方法进行说明。具体地，所述PID控制算法的表达式为：
其中，U(t)为控制器的输出，e(t)为系统的误差，Kp是比例控制系数，Ki是积分控制系数，Kd是微分控制系数，Kpp是比例控制环境系数，Kii是积分控制环境系数，Kdd是微分控制环境系数，Kp、Ki、Kd均能够根据e(t)和e(t)的变化率进行自适应调整，Kpp、Kii、Kdd均能够根据环境因子进行自适应调整。
显然，控制参数的自适应调整规则的好坏对最终控制效果的好坏有着决定性的作用。但是，良好的自适应调整规则不是主观臆断出来的，更不是凭空想象，而是在大量试验中不断学习、实践和思考中形成的，并且经过设计者总结、归纳并进行合理的推理。此过程中，设计人员不仅向熟练的操作工人和控制专家虚心请教经验，还亲身投入实践中体会具体操作，这样才能归纳出理想的控制规则，获得可靠的实际经验。一般而言，要达到更好的控制效果，不同偏差e和偏差变化率ec对PID控制器的控制参数(比例系数kp、积分系数ki和微分系数kd)有不同的要求。当系统的输出误差值比较大的时候，要使系统快速响应，使误差快速的下降，防止继续远离稳定值；当系统的输出误差不大的时候，一方面要考虑到尽量缩小误差，另一方面也要注意系统的动态和静态性能；当输出控制量接近于稳态，要特别注意防止产生大的超调，还要防止出现振荡，影响系统的稳态。
图2是示出了本发明实施例中比例系数kp的规则表。
图3是示出了本发明实施例中积分系数ki的规则表。
图4是示出了本发明实施例中微分系数kd的规则表。
如图2、3、4所示，本发明实施例将偏差e和偏差变化率ec作为规则中的语言输入变量，其取值对应于集合{NB，NM，NS，O，PS，PM，PB}，此集合中的值按顺序分别对应于文字量：负大、负中、负小、零、正小、正中、正大。选取比例系数kp、积分系数ki、微分系数kd的变化值△kp、△ki、△kd作为规则的语言输出变量，同样其语言变量取值同样对应于集合{NB，NM，NS，O，PS，PM，PB}，将偏差e和偏差变化率ec输入图中的规则，通过规则进行推理查询即可以得到相应的PID控制参数变化值△Kp、△ki、△kd，据此调整PID的控制参数Kp、ki、kd，这样即能够实现符合上述规律的PID控制参数的自适应调整，从而获得更好的控制效果。如，输入的偏差e和偏差变化率ec分别为NB、NB，通过查询图中的规则即可以得到对应的△kp、△ki、△kd依次为PB、NB、PS，后续即可以根据相应的△kp、△ki、△kd的值调整PID的控制参数kp、ki、kd。
进一步地，在对焊膏搅拌机的实践中发现，一些环境因素(环境温度、焊膏质量等因素)的变化会引起控制对象的改变，从而使得控制过程发生变化，影响最终的控制效果。如，外界环境温度过低，导致焊膏搅拌过程中散热的速率加快，使得最终的控制过程偏离原本预期的控制过程，焊膏的质量过大，导致需要更多的热量来进行加热，也会使得最终的控制过程偏离原本预期的控制过程。为了进一步地适应此类的环境变化，本发明实施例中的PID控制算法还引入了Kpp比例控制环境系数、Kii积分控制环境系数、Kdd微分控制环境系数对控制参数进行调整。Kpp、Kii、Kdd均能够根据环境因子进行自适应调整，其中，环境因子可以是外界温度T、焊膏质量M。
图5是示出了本发明实施例中比例控制环境系数Kpp根据环境因子进行自适应调整的规则表。
如图5所示，可以将外界温度T的实际数值投射至区间[1，6]，将焊膏质量M的实际数值投射至区间[1，6]。如，外界温度T的实际数值的范围一般为0度-42度，则可以将0度-7度投射为1，将8度-15度投射为2。完成外界温度T和焊膏质量M的投射之后，即可以根据所投射的数值查询图5中的规则表得到相应的比例控制环境系数Kpp，将其应用在PID控制器中，这样即可以实现控制参数根据环境因素的自适应调整。如，外界温度T和焊膏质量M投射后得到的数值均为3，查表后获得相应的比例控制环境系数Kpp为1.7。一般而言，焊膏质量M越大，其所需要吸收的热量越多，惯性越大，为保证控制的响应速度，通常需要使用更大的比例系数，则相应的比例控制环境系数Kpp会更大；外界温度T越低，其所散热的速率越高，也会导致惯性增大，为保证控制的响应速度，通常也需要使用更大的比例系数，则相应的比例控制环境系数Kpp也会更大。
通过在PID算法中，引入能够自适应调整的Kp、Ki、Kd、Kpp、Kii、Kdd，从而能够实现PID控制参数的自适应调整，更好地适应焊膏搅拌机复杂的控制过程，实现更好的控制效果。
通常，为了使系统的控制精度得到提高，消除静差对系统的影响，从而引入积分环节。但是，在温度控制系统中，升温阶段温度会大幅度的增加，在很短的时间内会使系统温度的输出产生很大偏差，这样就会使积分环节不断的积累，将容易导致控制量在最大动作范围内超出执行机构的极限值，则会导致系统的超量很大，甚至使温度曲线产生很大的波动，导致的直接后果就是使产品质量不合格。为了避免上述严重后果的产生，在升温阶段中，我们可以使用PD控制算法，即将积分环节从PID控制算法中去除，从而能够避免升温阶段偏差通过积分环节的积累增大系统的超调，达到更好的控制效果。具体地，PD控制算法的表达式为：
其中，U(t)为控制器的输出，e(t)为系统的误差，Kp是比例控制系数，Kd是微分控制系数，Kpp是比例控制环境系数，Kdd是微分控制环境系数，Kp、Kd均能够根据e(t)和e(t)的变化率进行自适应调整，Kpp、Kdd均能够根据环境因子进行自适应调整。对于PD控制算法中控制参数的自适应调整过程可以参照上述PID控制算法中控制参数的自适应调整过程，为避免重复，不再一一赘述。
在一个可选的实施例中，还可以根据升温阶段中产生的偏差的大小切换地使用PD控制算法和PID控制算法。具体地，先设置积分分离阙值E，当偏差值e(t)较小时，即e(t)≤E时，采取PID控制算法，从而系统的控制精度得到一定的保证；当偏差值e(t)较大时，即e(t)>E时，采取PD控制算法，从而大大地降低系统产生的超调量。
在一个可选的实施例中，所述加热机构使用电加热导热油的加热方式，所述冷却机构使用水循环的冷却方式。可以通过控制导热油的电加热速度、导热油的流速来实现对焊膏加热速度的控制，可以通过控制水循环中水的流速来实现对焊膏冷却速度的控制。具体地，可以在焊膏搅拌机中设置供导热油、水流通的导管，导热油、水在导管中流动时即可以与焊膏进行热传导。
在一个可选的实施例中，所述基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段之前，所述方法还包括：
检测所述焊膏搅拌机的当前温度是否大于预设的温度阈值；
若所述当前温度大于所述温度阈值，使所述焊膏搅拌机自然冷却至所述当前温度未大于所述温度阈值时，再触发执行所述基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段的步骤；
若所述当前温度未大于所述温度阈值，则直接触发执行所述基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段的步骤。
在该可选的实施例中，由于冷却阶段是通过水循环的方式进行冷却，而水的沸点通常在100度左右，但是焊膏加热时的温度有可能会达到200度、300度，因此，水循环的冷却能力对于焊膏搅拌机而言是略有欠缺的。为了保证系统的稳定运行，当焊膏搅拌机的温度过高时，可以先使其自然冷却至合适的温度，再使用水循环加速其冷却过程。
在一个可选的实施例中，在冷却阶段中还可以包括活性剂添加阶段，即在冷却时可以在一定的温度上维持恒温一段时间用于添加活性剂，完成活性剂的添加之后再继续冷却的过程。如，在冷却阶段中，在冷却至98度时，可以在98度维持10分钟，该10分钟内用于添加活性剂，10分钟后再继续进行冷却。这样，能够进一步地增加温度控制过程的智能化程度，有利于适应更多的加工过程。
在一个可选的实施例中，在温度控制的过程中，还可以同步引入对搅拌电机转速的控制。电机搅拌的快慢会对焊膏的热量的散发速度造成较大的影响，从而影响焊膏温度的控制特性。因此，为了实现更精准的控制过程，可以再进一步针对不同的温度控制阶段对电机的转速进行不同的控制。如，在升温阶段，为了尽快地实现升温，可以适当地降低电机的转速，从而减少焊膏的散热量，在恒温阶段，温度已大致趋向温度，电机转速对温度控制的影响已经减小，此时可以适当地提高电机的转速，从而实现更充分的搅拌效果。
可见，实施图1所描述的焊膏搅拌机的温度控制方法，首先获取待搅拌的焊膏的物料参数，然后基于物料参数确定焊膏搅拌机的温度控制过程中的升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据，最后基于升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据分别控制焊膏搅拌机的升温阶段、恒温阶段和冷却阶段，从而能够将焊膏搅拌时的温度控制过程划分为升温、恒温和冷却阶段进行控制，能够实现对焊膏搅拌过程的温度精细化控制，且引入了冷却系统，并能够根据焊膏的物料特征调整温度控制的过程，从而大大地提高了焊膏生产方式的智能化程度，提高生产出来的焊膏的质量。
实施例二
请参阅图6，图6是本发明实施例公开的一种焊膏搅拌机的温度控制装置的结构示意图。如图6所示，该焊膏搅拌机的温度控制装置可以包括：
获取模块601，用于获取待搅拌的焊膏的物料参数；
确定模块602，用于基于所述物料参数确定所述焊膏搅拌机的温度控制过程中的升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据；
升温模块603，用于基于所述升温阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的加热机构进行控制以实现升温阶段；
恒温模块604，用于基于所述恒温阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的加热机构进行控制以实现恒温阶段；
冷却模块605，用于基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段。
对于上述焊膏搅拌机的温度控制装置的具体描述可以参照上述焊膏搅拌机的温度控制方法的具体描述，在此不再一一赘述。
实施例三
请参阅图7，图7是本发明实施例公开的一种焊膏搅拌机的温度控制终端的结构示意图。如图7所示，该焊膏搅拌机的温度控制终端可以包括：
存储有可执行程序代码的存储器701；
与存储器701耦合的处理器702；
处理器702调用存储器701中存储的可执行程序代码，执行本发明实施例一公开的焊膏搅拌机的温度控制方法中的步骤。
实施例四
本发明实施例公开了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有计算机指令，该计算机指令被调用时，用于执行本发明实施例一公开的焊膏搅拌机的温度控制方法中的步骤。
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种焊膏搅拌机的温度控制方法、装置、终端以及存储介质所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种焊膏搅拌机的温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待搅拌的焊膏的物料参数；
基于所述物料参数确定所述焊膏搅拌机的温度控制过程中的升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据；
基于所述升温阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的加热机构进行控制以实现升温阶段；
基于所述恒温阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的加热机构进行控制以实现恒温阶段；
基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段。
2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述升温阶段所使用的控制算法为PD控制算法，所述恒温阶段所使用的控制算法为PID控制算法。
3.根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，所述PID控制算法的表达式为：
其中，U(t)为控制器的输出，e(t)为系统的误差，Kp是比例控制系数，Ki是积分控制系数，Kd是微分控制系数，Kpp是比例控制环境系数，Kii是积分控制环境系数，Kdd是微分控制环境系数，Kp、Ki、Kd均能够根据e(t)和e(t)的变化率进行自适应调整，Kpp、Kii、Kdd均能够根据环境因子进行自适应调整。
4.根据权利要求3所述的温度控制方法，其特征在于，所述PD控制算法的表达式为：
其中，U(t)为控制器的输出，e(t)为系统的误差，Kp是比例控制系数，Kd是微分控制系数，Kpp是比例控制环境系数，Kdd是微分控制环境系数，Kp、Kd均能够根据e(t)和e(t)的变化率进行自适应调整，Kpp、Kdd均能够根据环境因子进行自适应调整。
5.根据权利要求1-4任一项所述的温度控制方法，其特征在于，所述升温阶段控制数据包括：升温目标温度和升温时间；所述恒温阶段控制数据包括：恒温目标温度、恒温时间、温度最大波动尺度；所述冷却阶段控制数据包括：冷却目标温度和冷却时间。
6.根据权利要求1-4任一项所述的温度控制方法，其特征在于，所述加热机构使用电加热导热油的加热方式，所述冷却机构使用水循环的冷却方式。
7.根据权利要求6所述的温度控制方法，其特征在于，所述基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段之前，所述方法还包括：
检测所述焊膏搅拌机的当前温度是否大于预设的温度阈值；
若所述当前温度大于所述温度阈值，使所述焊膏搅拌机自然冷却至所述当前温度未大于所述温度阈值时，再触发执行所述基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段的步骤；
若所述当前温度未大于所述温度阈值，则直接触发执行所述基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段的步骤。
8.一种焊膏搅拌机的温度控制装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取待搅拌的焊膏的物料参数；
确定模块，用于基于所述物料参数确定所述焊膏搅拌机的温度控制过程中的升温阶段控制数据、恒温阶段控制数据和冷却阶段控制数据；
升温模块，用于基于所述升温阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的加热机构进行控制以实现升温阶段；
恒温模块，用于基于所述恒温阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的加热机构进行控制以实现恒温阶段；
冷却模块，用于基于所述冷却阶段控制数据对所述焊膏搅拌机的冷却机构进行控制以实现冷却阶段。
9.一种焊膏搅拌机的温度控制终端，其特征在于，所述终端包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1-7任一项所述的焊膏搅拌机的温度控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的焊膏搅拌机的温度控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311506916.XA CN117348643B (zh) | 2023-11-13 | 2023-11-13 | 焊膏搅拌机的温度控制方法、装置、终端以及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311506916.XA CN117348643B (zh) | 2023-11-13 | 2023-11-13 | 焊膏搅拌机的温度控制方法、装置、终端以及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117348643A true CN117348643A (zh) | 2024-01-05 |
| CN117348643B CN117348643B (zh) | 2024-06-18 |
Family
ID=89359563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311506916.XA Active CN117348643B (zh) | 2023-11-13 | 2023-11-13 | 焊膏搅拌机的温度控制方法、装置、终端以及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117348643B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0697644A (ja) * | 1992-09-14 | 1994-04-08 | Melco:Kk | クリームはんだ溶着用リフロー炉およびクリームはんだを利用したはんだ溶着方法 |
| US20130002436A1 (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | Askey Computer Corporation | System and Method for Managing Solder Paste |
| CN103792965A (zh) * | 2013-11-22 | 2014-05-14 | 大连世佳精工机械有限公司 | 智能焊膏准备终端 |
| CN114647186A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-21 | 无锡百泰克生物技术有限公司 | 用于pcr检测仪快速恒温的控制方法、控制装置、pcr检测仪 |
| CN114675681A (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-28 | 浙江苏泊尔家电制造有限公司 | 烹饪器具的温度控制方法和烹饪器具 |
| CN217221356U (zh) * | 2021-12-28 | 2022-08-19 | 东莞市川田纳米科技有限公司 | 一种锡膏搅拌机主轴温控系统 |
| CN117008661A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-11-07 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 温度控制方法、电子设备、可读存储介质以及烹饪设备 |
| CN117032353A (zh) * | 2023-08-21 | 2023-11-10 | 绍兴守仁医疗健康科技有限公司 | 一种保健理疗发热垫的快速升温控制方法 |
-
2023
- 2023-11-13 CN CN202311506916.XA patent/CN117348643B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0697644A (ja) * | 1992-09-14 | 1994-04-08 | Melco:Kk | クリームはんだ溶着用リフロー炉およびクリームはんだを利用したはんだ溶着方法 |
| US20130002436A1 (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | Askey Computer Corporation | System and Method for Managing Solder Paste |
| CN103792965A (zh) * | 2013-11-22 | 2014-05-14 | 大连世佳精工机械有限公司 | 智能焊膏准备终端 |
| CN114675681A (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-28 | 浙江苏泊尔家电制造有限公司 | 烹饪器具的温度控制方法和烹饪器具 |
| CN217221356U (zh) * | 2021-12-28 | 2022-08-19 | 东莞市川田纳米科技有限公司 | 一种锡膏搅拌机主轴温控系统 |
| CN114647186A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-21 | 无锡百泰克生物技术有限公司 | 用于pcr检测仪快速恒温的控制方法、控制装置、pcr检测仪 |
| CN117008661A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-11-07 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 温度控制方法、电子设备、可读存储介质以及烹饪设备 |
| CN117032353A (zh) * | 2023-08-21 | 2023-11-10 | 绍兴守仁医疗健康科技有限公司 | 一种保健理疗发热垫的快速升温控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117348643B (zh) | 2024-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111221365B (zh) | 一种温度控制方法及装置 | |
| US11452233B2 (en) | Method and apparatus for controlling fan speed | |
| CN111766777A (zh) | 一种pid控制器及pid控制方法 | |
| CN112346335A (zh) | 回流焊设备的温度控制方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| JPS635401A (ja) | プログラム温度調節器の比例制御方法 | |
| CN110365257B (zh) | 一种多电机协同控制方法、系统及装置 | |
| CN117348643B (zh) | 焊膏搅拌机的温度控制方法、装置、终端以及存储介质 | |
| CN110025052B (zh) | 雾化器的电压控制方法、装置和电子烟 | |
| CN110703827A (zh) | 一种封边胶温度控制系统及其温度控制方法 | |
| CN205017611U (zh) | 一种电子烟发热体的温度控制系统 | |
| CN111706539B (zh) | 电机风扇的转速调控方法、设备及可读存储介质 | |
| CN113162567B (zh) | 一种惯性组合滤波器的设计方法、装置及终端设备 | |
| JP7559238B2 (ja) | 電源の定電圧出力調節装置、方法及びシステム | |
| Shiledar et al. | Design of discrete sliding mode controller for higher order system | |
| CN112596557A (zh) | 半导体温控装置输出量的控制方法及装置 | |
| CN109317799A (zh) | 点焊电源输出调节方法、装置、系统和存储介质 | |
| JP2018163621A (ja) | 温度制御装置および発振装置 | |
| CN105388936A (zh) | 一种控制煮水温度的方法及装置 | |
| CN116060720B (zh) | 一种电感新型焊接工艺 | |
| CN114442480B (zh) | 自动测试设备的控制参数调整方法、系统及自动测试设备 | |
| CN114942341B (zh) | 一种数字源表控制方法、系统、装置及存储介质 | |
| Gerov et al. | PID tuning for unstable processes with time delay based on gain margin | |
| CN114444435B (zh) | Pcb回流焊炉温控制方法、系统、终端及存储介质 | |
| CN112422005A (zh) | 一种抑制超调的pi调节器以及控制方法 | |
| CN113488288B (zh) | 一种导电银浆主动控温固结方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |