CN117389358B - 温度控制方法、装置、控制设备及反应釜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种温度控制方法、装置、控制设备及反应釜,方法包括获取目标温度数据和目标分度值数据,目标温度数据包括目标温度值和目标温控时长,目标分度值数据与目标反应釜的导热速率相关联;基于目标温度值和目标温控时长进行区间划分,得到多个温控区间,并确定每个温控区间的区间温度数据;根据目标分度值数据,确定温控区间的温控时间间隔;基于温控区间的温控时间间隔,获取当前温控时刻的第一温度数据和上一温控时刻的第二温度数据;根据第一温度数据和第二温度数据进行线性拟合,确定第一拟合直线;根据第一拟合直线和当前温控区间的区间温度数据,确定目标反应釜的温控模式。本发明能够对温度进行柔性预警分析,提高温度控制的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及反应釜技术领域,特别涉及一种温度控制方法、装置、控制设备及反应釜。
背景技术
反应釜是常见的工业设备,主要用于对物料进行混合、加热等处理。相关技术中,反应釜的温度控制方式大多基于经验进行手动控温或基于PID的反馈调节。然而,在精细化工生产过程中,对产品的生产质量要求越来越高,对生产的过程控制要求越来越精确。对于生产中的放热反应,需要及时精确响应,保证产品质量和生产安全,但是目前的温度控制,只是将温度数据采集后再反馈到控制系统,从而调节阀门开度,来实现温度的PID调节。然而,反应釜的温度控制过程是较为缓慢的过程,PID调节经常会出现加热时间过长或加热温度过高,影响产品质量和生产安全隐患。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种温度控制方法、装置、控制设备及反应釜,能够对温度进行柔性预警分析,提高温度控制的准确性。
第一方面,本发明实施例提供一种温度控制方法,包括:
获取目标温度数据以及目标分度值数据,所述目标温度数据包括目标温度值和目标温控时长,所述目标分度值数据与目标反应釜的导热速率相关联;
基于所述目标温度值和所述目标温控时长进行区间划分,得到多个温控区间,并确定每个所述温控区间的区间温度数据;
根据所述目标分度值数据,确定所述温控区间的温控时间间隔;
基于所述温控区间的温控时间间隔,获取当前温控时刻的第一温度数据以及上一温控时刻的第二温度数据;
根据所述第一温度数据和所述第二温度数据进行线性拟合,确定第一拟合直线;
根据所述第一拟合直线和当前温控区间的区间温度数据,确定所述目标反应釜的温控模式,所述温控模式包括升温控制、降温控制和保持控制。
根据本发明的一些实施例,所述基于所述目标温度值和所述目标温控时长进行区间划分,得到多个温控区间,并确定每个所述温控区间的区间温度数据,包括:
获取所述目标反应釜的当前温度值;
根据所述当前温度值、所述目标温度值和所述目标温控时长,确定目标温控直线;
基于所述目标温控时长进行区间划分,得到多个区间长度相等的所述温控区间;
根据所述目标温控直线以及所述温控区间的区间长度,确定每个所述温控区间的区间温度数据。
根据本发明的一些实施例,所述区间温度数据包括时刻值和温度值,所述根据所述第一拟合直线和所述区间温度数据,确定所述目标反应釜的温控模式,包括:
根据所述第一拟合直线和所述区间温度数据的时刻值,确定区间预测温度值;
根据所述区间预测温度值和所述区间温度数据的温度值,确定所述目标反应釜的温控模式。
根据本发明的一些实施例,所述区间温度数据包括时刻值和温度值,所述根据所述第一拟合直线和所述区间温度数据,确定所述目标反应釜的温控模式,包括:
根据所述第一拟合直线和所述区间温度数据的温度值,确定区间预测时刻值;
根据所述区间预测时刻值和所述区间温度数据的时刻值,确定所述目标反应釜的温控模式。
根据本发明的一些实施例,在所述目标反应釜的温控模式为升温模式的情况下,所述温度控制方法还包括:
根据所述区间预测温度值和所述区间温度数据的温度值,确定第一温度差值;
确定所述第一温度差值在第一温差范围内的情况下,增大所述目标反应釜的升温速率;
确定所述第一温度差值在第二温差范围内的情况下,将所述目标反应釜的温控模式确定为保持控制;
确定所述第一温度差值在第三温差范围内的情况下,降低所述目标反应釜的升温速率;
确定所述第一温度差值在第四温差范围内的情况下,将所述目标反应釜的温控模式确定为降温控制。
根据本发明的一些实施例,在所述目标反应釜的温控模式为升温模式的情况下,所述温度控制方法还包括:
根据所述区间预测时刻值和所述区间温度数据的时刻值,确定第一时间差值;
确定所述第一时间差值在第一时差范围内的情况下,增大所述目标反应釜的升温速率;
确定所述第一时间差值在第二时差范围内的情况下,将所述目标反应釜的温控模式确定为保持控制;
确定所述第一时间差值在第三时差范围内的情况下,降低所述目标反应釜的升温速率;
确定所述第一时间差值在第四时差范围内的情况下,将所述目标反应釜的温控模式确定为降温控制。
根据本发明的一些实施例,在所述目标反应釜的温控模式为降温模式的情况下,所述温度控制方法还包括:
基于所述温控区间的温控时间间隔,获取当前温控时刻的第三温度数据以及上一温控时刻的第四温度数据;
根据所述第三温度数据和所述第四温度数据进行线性拟合,确定第二拟合直线;
根据所述第二拟合直线和当前温控区间的区间温度数据,确定所述目标反应釜的温控模式为保持控制或升温控制。
根据本发明的一些实施例,在所述目标反应釜的温控模式为升温控制或降温控制的情况下,所述温度控制方法还包括:
向所述目标反应釜输送导热媒介;
对所述导热媒介关联的调节阀进行开合度调节。
根据本发明的一些实施例,所述导热媒介为蒸汽和循环水,在所述温控模式为升温控制的情况下,所述向所述目标反应釜输送导热媒介,包括:
开启所述目标反应釜的排水阀;
延时预设的时间间隔,关闭所述目标反应釜的排水阀;
确定所述目标反应釜的冷却循环水进水阀和冷却循环水回水阀处于关闭状态;
开启所述目标反应釜的冷凝水疏水阀和蒸汽调节阀。
根据本发明的一些实施例,所述导热媒介为循环水,在所述温控模式为升温控制的情况下,所述向所述目标反应釜输送导热媒介,包括:
确定所述目标反应釜的冷水进水调节阀和冷水回水阀处于关闭状态;
开启所述目标反应釜的热水进水调节阀和热水回水阀;
或者,
所述导热媒介为导热油,所述向所述目标反应釜输送导热媒介,包括:
确定所述目标反应釜的冷油进油调节阀和冷油回油阀处于关闭状态;
开启所述目标反应釜的热油进油调节阀和热油回油阀。
根据本发明的一些实施例,所述导热媒介为循环水,在所述目标反应釜的温控模式为降温控制的情况下,所述温度控制方法还包括:
关闭所述目标反应釜的热水进水调节阀和热水回水阀;
开启所述目标反应釜的冷水进水调节阀和冷水回水阀;
或者,所述导热媒介为导热油,在所述目标反应釜的温控模式为降温控制的情况下,所述温度控制方法还包括:
关闭所述目标反应釜的热油进油调节阀和热油回油阀;
开启所述目标反应釜的冷油进油调节阀和冷油回油阀。
第二方面,本发明实施例还提供一种温度控制装置,包括:
第一获取模块,用于获取目标温度数据以及目标分度值数据,所述目标温度数据包括目标温度值和目标温控时长,所述目标分度值数据与目标反应釜的导热速率相关联;
第一确定模块,用于基于所述目标温度值和所述目标温控时长进行区间划分,得到多个温控区间,并确定每个所述温控区间的区间温度数据;
第二确定模块,用于根据所述目标分度值数据,确定所述温控区间的温控时间间隔;
第二获取模块,用于基于所述温控区间的温控时间间隔,获取当前温控时刻的第一温度数据以及上一温控时刻的第二温度数据;
第三确定模块,用于根据所述第一温度数据和所述第二温度数据进行线性拟合,确定第一拟合直线;
第四确定模块,用于根据所述第一拟合直线和当前温控区间的区间温度数据,确定所述目标反应釜的温控模式,所述温控模式包括升温控制、降温控制和保持控制。
第三方面,本发明实施例提供一种控制设备,包括处理器及存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时用于实现上述的温度控制方法。
第四方面,本发明实施例提供一种反应釜,包括上述的控制设备。
本发明实施例至少具有如下有益效果:
基于目标温度值和目标温控时长进行区间划分,并根据不同温控时刻的温度数据进行线性拟合,从而对温度趋势进行柔性预警分析,确保每个温控区间的温度变化趋势能够得到有效控制,而且根据目标分度值数据来确定温控时间间隔,有利于适配反应釜的导热特性,提高温度控制的准确性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明实施例的温度控制方法的步骤流程图之一;
图2为本发明实施例的温度控制方法的直角坐标系的示意图;
图3为本发明实施例的温度控制方法的步骤流程图之二;
图4为本发明实施例的温度控制方法的步骤流程图之三;
图5为本发明实施例的温度控制方法的步骤流程图之四;
图6为本发明实施例的温度控制方法的步骤流程图之五;
图7为本发明实施例的温度控制方法的步骤流程图之六;
图8为本发明实施例的温度控制方法的步骤流程图之七;
图9为本发明实施例的温度控制方法的步骤流程图之八;
图10为本发明实施例的温度控制装置的原理框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,“若干”的含义是一个或者多个,“多个”的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
相关技术中,反应釜的温度控制大多基于PID控制,即比例积分微分控制(Proportional-Integral-Derivative control),简单地说,根据给定值和实际输出值构成控制偏差,将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。然而,在化工生产过程中,反应釜的温度控制属于传递热量控制,热量传递的导热媒介包括蒸汽、循环水和导热油,不管是哪种导热媒介,热量传递都属于缓慢传递的过程,即热量从导热媒介传递到反应釜的物料中都一定的时间,导致PID控制无法精确将温度控制到目标值。同时,在生产过程中,温度也受物料反应放热的影响,导致温度控制相关的调节阀无法实现精确判断和调节控制。为此,本实施例提供一种温度控制方法,能够对温度进行柔性预警分析,提高温度控制的准确性。
请参照图1,本实施例公开了一种温度控制方法,包括步骤S100~S600,需要说明的是,本实施例步骤进行标号仅是为了便于审查理解,而不是对步骤的执行顺序进行限定,在实际应用中可以根据步骤之间的逻辑关系而进行适应性调整。下面对各个步骤的内容进行详细讨论:
S100、获取初始温度数据、目标温度数据以及目标分度值数据,目标温度数据包括目标温度值和目标温控时长,目标分度值数据与目标反应釜的导热速率相关联;
示例性的,在一些应用场景中,在进行生产之前用户手动对反应釜的运行参数进行配置,例如将目标温度数据作为运行参数来进行配置,而目标分度值数据则作为默认参数存储在反应釜的存储器内;在另一些应用场景中,根据待加工产品的型号在预先配置的参数集合中自动查找对应的目标温度数据和目标分度值数据。其中,目标分度值数据可以根据目标反应釜的导热速率进行配置,例如当目标反应釜的导热速率较慢时,即温度变化较慢,可以增大目标分度值数据的数值,相反,当目标反应釜的导热速率较快时,可以适当减小目标分度值数据的数值。目标分度值数据的参考值可以通过实验数据或使用经验来进行配置。
S200、基于目标温度值和目标温控时长进行区间划分,得到多个温控区间,并确定每个温控区间的区间温度数据;
在一些应用场景中,待加工产品的加工时长在几十分钟到上百分钟不等,在整个加工过程中涉及加热阶段、保温阶段和降温阶段等不同阶段。将待加工产品温控曲线按照不同阶段进行划分,配置各个阶段的目标温度值,示例性的,在加热阶段,需要将反应釜内的物料温度从初始温度(室温)加热到第一目标温度,而保温阶段,则需要将物料温度保持在第一目标温度附近,降温阶段则是需要将物料温度从第一目标温度降到第二目标温度。当然,在一些应用场景中不需要对降温阶段进行温度控制,例如通过自然冷却的方式进行降温。由于待加工产品的加工时长较长,对于加热阶段和保温阶段同样可以进行区间划分,并确定每个温控区间的区间温度数据,以便于对每个温控区间进行单独的柔性预警分析,有利于提高柔性预警分析的颗粒度,以及提前对反应釜的温度控制做好预警处理。
S300、根据目标分度值数据,确定温控区间的温控时间间隔;
由于反应釜的热量传递较为缓慢,即从发出温控指令到反应釜内的物料达到目标温度需要一定时间,而本实施例根据目标分度值数据来确定温控区间的温控时间间隔,可以避免柔性预警分析的时间间隔过短导致频繁发出温控指令而造成过热或过冷等不良,例如,当第一时刻发出第一加热指令后,在第二时刻再次进行柔性预警分析并发出第二加热指令,假设反应釜的热量传递需要的时间为T,如果第一时刻和第二时刻之间的时间间隔小于T,则可能会因为连续两次加热指令而导致加热温度过高,影响产品质量和出现生产安全隐患。本实施例根据目标分度值数据来确定温控时间间隔,既可以适应不同反应釜的特性,也可以适应物料在生产过程中出现的放热现象,有利于对温度进行精确控制。
S400、基于温控区间的温控时间间隔,获取当前温控时刻的第一温度数据以及上一温控时刻的第二温度数据;
示例性的,在待加工产品的生产过程中,对按照预设的时间间隔对反应釜进行温度采样,并将采样得到的温度数据进行存储。当需要进行柔性预警分析时,基于温控区间的温控时间间隔来调用对应的温度数据。例如,从零时刻开始进行温度采样,经过一段时间后共采样到十个温度数据,将第十个温度数据作为当前温控时刻的第一温度数据,而将第一个温度数据(零时刻的温度数据)作为上一温控时刻的第二温度数据;又例如,从零时刻开始进行温度采样,经过一段时间后共采样到十五个温度数据,将第十五个温度数据作为当前温控时刻的第一温度数据,而将第五个温度数据(非零时刻的温度数据)作为上一温控时刻的第二温度数据。
S500、根据第一温度数据和第二温度数据进行线性拟合,确定第一拟合直线;
第一温度数据和第二温度数据均包括时刻值和温度值,请参照图2,以时间为横坐标,温度值为纵坐标构建直角坐标系,将第一温度数据、第二温度数据和区间温度数据映射到直角坐标系中,得到A、B、C三个温度点,根据第一温度数据和第二温度数据进行线性拟合得到的第一拟合直线(如虚线L所示)经过温度点A和温度点B。
S600、根据第一拟合直线和当前温控区间的区间温度数据,确定目标反应釜的温控模式,温控模式包括升温控制、降温控制和保持控制。
在直角坐标系中,对第一拟合直线进行延长,可以看出第一拟合直线与温度点C在直角坐标系中的位置关系,第一拟合直线的斜率可以简单理解为当前的温控速率(升温速率或降温速率),根据第一拟合直线与温度点C之间的位置关系,可以确定在保持当前的温控速率的情况下能否达到温度点C对应的温度值,从而确定目标反应釜的温控模式。
本实施例基于目标温度值和目标温控时长进行区间划分,并根据不同温控时刻的温度数据进行线性拟合,从而对温度趋势进行柔性预警分析,确保每个温控区间的温度变化趋势能够得到有效控制,而且根据目标分度值数据来确定温控时间间隔,有利于适配反应釜的导热特性,提高温度控制的准确性。
请参照图3,在一些应用示例中,步骤S200、基于目标温度值和目标温控时长进行区间划分,得到多个温控区间,并确定每个温控区间的区间温度数据,包括:
S210、获取目标反应釜的当前温度值;
S220、根据当前温度值、目标温度值和目标温控时长,确定目标温控直线;
S230、基于目标温控时长进行区间划分,得到多个区间长度相等的温控区间;
S240、根据目标温控直线以及温控区间的区间长度,确定每个温控区间的区间温度数据。
请参照图2,在一些示例中,在开始加工时目标反应釜的当前温度值为室温,而当前时刻可以配置为零时刻,将当前温度值、当前时刻、目标温度值和目标温控时长映射到直角坐标系中,可以得到温度点D和温度点E,将温度点D和温度点E作为直线的端点可以确定目标温控直线。为了能够确保温度的平稳和温度控制的精准,将目标温控时长等分为多个时段,每个时段对应一个温控区间,根据目标温控直线的直线方程以及每个温控区间的起点或终点的时刻值,可以确定每个温控区间的区间温度数据。在另一些示例中,待加工产品具有多段升温曲线,例如升温曲线由第一升温直线和第二升温直线组成,在第一段升温曲线中,反应釜的温度从室温提升到第一温度值,而从第一升温直线的终点温度(即第一温度值)开始进行区间划分,此时目标反应釜的当前温度值即为第一温度值,为了便于控制,当前时刻同样可以配置为零时刻。
在本实施例中,区间温度数据包括时刻值和温度值,请参照图4,在一些实施例中,步骤S600、根据第一拟合直线和区间温度数据,确定目标反应釜的温控模式,包括:
S610、根据第一拟合直线和区间温度数据的时刻值,确定区间预测温度值;
S620、根据区间预测温度值和区间温度数据的温度值,确定目标反应釜的温控模式。
如上文所述,在图2中,将温度点A和温度点B作为端点可以拟合到第一拟合直线,将第一拟合直线进行延长,可以确定第一拟合直线和温度点C之间的位置关系。而为了便于量化计算,根据温度点A和温度点B在直角坐标系中的坐标,可以确定第一拟合直线的直线方程,将温度点C的横坐标(即时刻值)代入直线方程,可以得到对应的温度值,即区间预测温度值,可以简单理解为,假设目标反应釜保持当前的温控速率,当到达温度点C对应的时刻值的时候,目标反应釜的温度将达到区间预测温度值。如此,根据区间预测温度值和区间温度数据的温度值,可以确定当前的温控速率是否满足要求,从而确定目标反应釜的温控模式。
示例性的,请参照图5,在目标反应釜的温控模式为升温模式的情况下,温度控制方法还包括:
S710、根据区间预测温度值和区间温度数据的温度值,确定第一温度差值;
S720、确定第一温度差值在第一温差范围内的情况下,增大目标反应釜的升温速率;
S730、确定第一温度差值在第二温差范围内的情况下,将目标反应釜的温控模式确定为保持控制;
S740、确定第一温度差值在第三温差范围内的情况下,降低目标反应釜的升温速率;
S750、确定第一温度差值在第四温差范围内的情况下,将目标反应釜的温控模式确定为降温控制。
为了便于理解,如图2所示,假设在直角坐标系中,温度点C1的温度值低于温度点C的温度值,而温度点C2和温度点C3的温度值依次高于温度点C的温度值。如此,温度点C1以下的区域为第一温度区域,温度点C1和温度点C2之间的区域为第二温度区域,温度点C2和温度点C3之间的区域为第三温度区域,温度点C3以上的区域为第四温度区域,而第二温度区域在温度控制的允许误差范围内。当区间预测温度值落在第一温度区域内时,说明按照当前的升温速率,不能在目标时刻达到区间温度数据的温度值,需要增大目标反应釜的升温速率;当区间预测温度值落在第二温度区域内时,说明按照当前的升温速率,可以达到目标时刻达到区间温度数据的温度值,此时只需保持当前的升温速率,即保持控制;而当区间预测温度值落在第三温度区域内时,说明按照当前的升温速率,有可能出现过加热的问题,需要降低目标反应釜的升温速率;而区间预测温度值落在第四温度区域内时,说明按照当前的升温速率,会存在严重过加热的问题,此时需要对目标反应釜进行降温,即将目标反应釜的温控模式从升温模式确定为降温模式。而为了便于计算,本实施例将直角坐标系中的温度区域转变为数值上的温差范围,并根据根据区间预测温度值和区间温度数据的温度值之间的第一温度差值,来确定目标反应釜的具体控制。不同于PID控制的基于目标值和当前值之间偏差的控制方法,本实施例基于区间温度预测值和区间温度数据的温度值之间的第一温度差值来进行控制,通过柔性预警分析来提前预测目标时刻的温度值,从而提前动态调整温控模式,有利于提高温度控制的精确度。
与步骤S610~S620的原理相同,但在另一些实施例中,请参照图6,步骤S600、根据第一拟合直线和区间温度数据,确定目标反应釜的温控模式,包括:
S630、根据第一拟合直线和区间温度数据的温度值,确定区间预测时刻值;
S640、根据区间预测时刻值和区间温度数据的时刻值,确定目标反应釜的温控模式。
如上文所述,在通过温度点A和温度点B确定第一拟合直线的情况下,将区间温度数据的温度值代入第一拟合直线的直线方程,可以确定要达到对应温度值的预测时刻,即区间预测时刻值。根据区间预测时刻值和区间温度数据的时刻值,可以确定目标反应釜的温控模式。
示例性的,请参照图7,在目标反应釜的温控模式为升温模式的情况下,温度控制方法还包括:
S810、根据区间预测时刻值和区间温度数据的时刻值,确定第一时间差值;
S820、确定第一时间差值在第一时差范围内的情况下,增大目标反应釜的升温速率;
S830、确定第一时间差值在第二时差范围内的情况下,将目标反应釜的温控模式确定为保持控制;
S840、确定第一时间差值在第三时差范围内的情况下,降低目标反应釜的升温速率;
S850、确定第一时间差值在第四时差范围内的情况下,将目标反应釜的温控模式确定为降温控制。
与步骤S710~S750的原理相同,为了便于计算,以区间温度数据的时刻值为中心确定多个时间范围,并确定每个时间范围的时差值,从而得到多个时差范围。通过判断第一时间差值落在第一时差范围、第二时差范围、第三时差范围或第四时差范围的其中之一,可以确定目标反应釜的具体温度控制。为了避免赘述,本实施例不再详细举例讨论。
此外,在目标反应釜的温控模式为降温模式的情况下,温度控制方法还包括:
S910、基于温控区间的温控时间间隔,获取当前温控时刻的第三温度数据以及上一温控时刻的第四温度数据;
S920、根据第三温度数据和第四温度数据进行线性拟合,确定第二拟合直线;
S930、根据第二拟合直线和当前温控区间的区间温度数据,确定目标反应釜的温控模式为保持控制或升温控制。
本实施例的柔性预警分析是应用在目标反应釜的整个温度控制过程中,在降温模式下,根据当前温控时刻的第三温度数据以及上一温控时刻的第四温度数据进行线性拟合,并基于拟合得到的第二拟合直线和当前温控区间的区间温度数据,来确定目标反应釜的温控模式,可以进行温度控制的柔性预警分析,有利于提高温度控制的精确度。希望理解的是,步骤S910~S930的原理跟步骤S400~S600相同,为了避免赘述,本实施例不再详细举例讨论。当然,对于升温控制或保持控制,同样可以通过柔性预警分析来提高温度控制的精确度,这里也不再重复展开讨论。
相关技术中反应釜的导热媒介有蒸汽、循环水和导热油,下面以蒸汽和循环水作为导热媒介来进行示例说明本实施例的温度控制方法。
图8中示出了以蒸汽加热作为升温控制以及以循环水作为冷却媒介的目标反应釜的温度控制流程。在开始加工前,需要检测目标反应釜的各个阀门的状态是否满足要求,并检测设备(目标反应釜)是否存在故障,当一切准备就绪时,确定温度控制模式,在初始状态下,默认为启动加热控制(升温控制)。在准备设备加热时,设定加热的温度目标值、到达目标值时间和保温时间等参数。然后启动加热模块,具体包括打开目标反应釜的排水阀,在开启排水阀一段时间后关闭排水阀,同时保持冷却循环水进水阀和回水阀处于关闭状态,接着打开冷凝水疏水阀和蒸汽调节阀,然后结合柔性预警分析,通过采集温度传感器的数据对目标反应釜进行温度采样,在预设周期时间(温控时间间隔)后将温度(区间温度预测值)与设定值(区间温度数据的温度值)进行比较,并根据比较结果调节蒸汽调节阀的控制,以实现温度达到及稳定在目标值的功能。在柔性预警分析过程中,判断温度值是否达到目标值,若是,则进行保持控制,并继续保持柔性预警分析,保证目标反应釜的调节控制器处于激活状态,当到达保温时间时,目标反应釜的加热保温结束,关闭蒸汽调节阀和冷凝水疏水阀;而如果温度值还没有达到目标值,检测是否有加热结束指令,若是则关闭蒸汽调节阀和冷凝水疏水阀。在柔性预警分析过程中如果发现需要进行降温控制,在准备设备降温阶段设定温度目标值,然后启动目标反应釜的降温模块,例如同时打开冷却循环水进水阀和回水阀,保持排水阀、冷凝水疏水阀和蒸汽调节阀处于关闭状态;当降温至温度目标值时,降温结束,光比冷却循环水进水阀和回水阀。
图9中示出了以循环水作为导热媒介的目标反应釜的温度控制流程。其中,加热控制和降温控制都结合了柔性预警分析,控制的步骤流程基本相同,本实施例不展开讨论。值得一提的是,以导热油作为导热媒介的目标反应釜的温控控制流程与以循环水作为导热媒介的目标反应釜的温度控制流程相同,为了避免赘述,本实施例也不展开讨论。
请参照图10,本实施例还提供一种温度控制装置,包括第一获取模块100、第一确定模块200、第二确定模块300、第二获取模块400、第三确定模块500和第四确定模块600。
第一获取模块100用于获取目标温度数据以及目标分度值数据,目标温度数据包括目标温度值和目标温控时长,目标分度值数据与目标反应釜的导热速率相关联;
第一确定模块200用于基于目标温度值和目标温控时长进行区间划分,得到多个温控区间,并确定每个温控区间的区间温度数据;
第二确定模块300用于根据目标分度值数据,确定温控区间的温控时间间隔;
第二获取模块400用于基于温控区间的温控时间间隔,获取当前温控时刻的第一温度数据以及上一温控时刻的第二温度数据;
第三确定模块500用于根据第一温度数据和第二温度数据进行线性拟合,确定第一拟合直线;
第四确定模块600用于根据第一拟合直线和当前温控区间的区间温度数据,确定目标反应釜的温控模式,温控模式包括升温控制、降温控制和保持控制。
基于目标温度值和目标温控时长进行区间划分,并根据不同温控时刻的温度数据进行线性拟合,从而对温度趋势进行柔性预警分析,确保每个温控区间的温度变化趋势能够得到有效控制,而且根据目标分度值数据来确定温控时间间隔,有利于适配反应釜的导热特性,提高温度控制的准确性。希望理解的是,为了避免赘述,本温度控制装置实施例中未涉及的内容请参照上述的温度控制方法实施例。
本实施例还提供一种控制设备,包括处理器及存储器,存储器中存储有计算机程序,处理器运行计算机程序时用于实现上述的温度控制方法。
基于目标温度值和目标温控时长进行区间划分,并根据不同温控时刻的温度数据进行线性拟合,从而对温度趋势进行柔性预警分析,确保每个温控区间的温度变化趋势能够得到有效控制,而且根据目标分度值数据来确定温控时间间隔,有利于适配反应釜的导热特性,提高温度控制的准确性。希望理解的是,为了避免赘述,本控制设备实施例中未涉及的内容请参照上述的温度控制方法实施例。
本实施例还提供一种反应釜,包括上述的控制设备。
基于目标温度值和目标温控时长进行区间划分,并根据不同温控时刻的温度数据进行线性拟合,从而对温度趋势进行柔性预警分析,确保每个温控区间的温度变化趋势能够得到有效控制,而且根据目标分度值数据来确定温控时间间隔,有利于适配反应釜的导热特性,提高温度控制的准确性。希望理解的是,为了避免赘述,本反应釜实施例中未涉及的内容请参照上述的控制设备实施例。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种温度控制方法,其特征在于,包括:
获取目标温度数据以及目标分度值数据,所述目标温度数据包括目标温度值和目标温控时长,所述目标分度值数据与目标反应釜的导热速率相关联;
基于所述目标温度值和所述目标温控时长进行区间划分,得到多个温控区间,并确定每个所述温控区间的区间温度数据;
根据所述目标分度值数据,确定所述温控区间的温控时间间隔;
基于所述温控区间的温控时间间隔,获取当前温控时刻的第一温度数据以及上一温控时刻的第二温度数据;
根据所述第一温度数据和所述第二温度数据进行线性拟合,确定第一拟合直线;
根据所述第一拟合直线和当前温控区间的区间温度数据,确定所述目标反应釜的温控模式,所述温控模式包括升温控制、降温控制和保持控制。
2.根据权利要求1所述的温度控制方法,其特征在于,所述基于所述目标温度值和所述目标温控时长进行区间划分,得到多个温控区间,并确定每个所述温控区间的区间温度数据,包括:
获取所述目标反应釜的当前温度值;
根据所述当前温度值、所述目标温度值和所述目标温控时长,确定目标温控直线;
基于所述目标温控时长进行区间划分,得到多个区间长度相等的所述温控区间;
根据所述目标温控直线以及所述温控区间的区间长度,确定每个所述温控区间的区间温度数据。
3.根据权利要求1或2所述的温度控制方法,其特征在于,所述区间温度数据包括时刻值和温度值,所述根据所述第一拟合直线和所述区间温度数据,确定所述目标反应釜的温控模式,包括:
根据所述第一拟合直线和所述区间温度数据的时刻值,确定区间预测温度值;
根据所述区间预测温度值和所述区间温度数据的温度值,确定所述目标反应釜的温控模式。
4.根据权利要求1或2所述的温度控制方法,其特征在于,所述区间温度数据包括时刻值和温度值,所述根据所述第一拟合直线和所述区间温度数据,确定所述目标反应釜的温控模式,包括:
根据所述第一拟合直线和所述区间温度数据的温度值,确定区间预测时刻值;
根据所述区间预测时刻值和所述区间温度数据的时刻值,确定所述目标反应釜的温控模式。
5.根据权利要求3所述的温度控制方法,其特征在于,在所述目标反应釜的温控模式为升温模式的情况下,所述温度控制方法还包括:
根据所述区间预测温度值和所述区间温度数据的温度值,确定第一温度差值;
确定所述第一温度差值在第一温差范围内的情况下,增大所述目标反应釜的升温速率;
确定所述第一温度差值在第二温差范围内的情况下,将所述目标反应釜的温控模式确定为保持控制;
确定所述第一温度差值在第三温差范围内的情况下,降低所述目标反应釜的升温速率;
确定所述第一温度差值在第四温差范围内的情况下,将所述目标反应釜的温控模式确定为降温控制。
6.根据权利要求4所述的温度控制方法,其特征在于,在所述目标反应釜的温控模式为升温模式的情况下,所述温度控制方法还包括:
根据所述区间预测时刻值和所述区间温度数据的时刻值,确定第一时间差值;
确定所述第一时间差值在第一时差范围内的情况下,增大所述目标反应釜的升温速率;
确定所述第一时间差值在第二时差范围内的情况下,将所述目标反应釜的温控模式确定为保持控制;
确定所述第一时间差值在第三时差范围内的情况下,降低所述目标反应釜的升温速率;
确定所述第一时间差值在第四时差范围内的情况下,将所述目标反应釜的温控模式确定为降温控制。
7.根据权利要求5或6所述的温度控制方法,其特征在于,在所述目标反应釜的温控模式为降温模式的情况下,所述温度控制方法还包括:
基于所述温控区间的温控时间间隔,获取当前温控时刻的第三温度数据以及上一温控时刻的第四温度数据;
根据所述第三温度数据和所述第四温度数据进行线性拟合,确定第二拟合直线;
根据所述第二拟合直线和当前温控区间的区间温度数据,确定所述目标反应釜的温控模式为保持控制或升温控制。
8.一种温度控制装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取目标温度数据以及目标分度值数据,所述目标温度数据包括目标温度值和目标温控时长,所述目标分度值数据与目标反应釜的导热速率相关联;
第一确定模块,用于基于所述目标温度值和所述目标温控时长进行区间划分,得到多个温控区间,并确定每个所述温控区间的区间温度数据;
第二确定模块,用于根据所述目标分度值数据,确定所述温控区间的温控时间间隔;
第二获取模块,用于基于所述温控区间的温控时间间隔,获取当前温控时刻的第一温度数据以及上一温控时刻的第二温度数据;
第三确定模块,用于根据所述第一温度数据和所述第二温度数据进行线性拟合,确定第一拟合直线;
第四确定模块,用于根据所述第一拟合直线和当前温控区间的区间温度数据,确定所述目标反应釜的温控模式,所述温控模式包括升温控制、降温控制和保持控制。
9.一种控制设备,包括处理器及存储器,所述存储器中存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器运行所述计算机程序时用于实现如权利要求1至7任一项所述的温度控制方法。
10.一种反应釜,其特征在于,包括如权利要求9所述的控制设备。
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