CN117472127B - 一种夹胶炉的控制系统 - Google Patents

一种夹胶炉的控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种夹胶炉的控制系统,属于控制系统技术领域。本发明的控制系统包括温度控制模块、压力控制模块、时间控制模块、虚拟现实模块、远程监控模块。所述温度控制模块使用PID控制器,自适应调整加热和冷却系统;所述压力控制模块利用反馈机制,动态监测并调整夹胶炉真空袋内压力;所述时间控制模块能够预测夹胶过程所需的最佳时间,实时监测并调整夹胶过程中的时间;所述虚拟现实模块通过三维建模技术,将夹胶炉建模成虚拟环境;所述远程监控模块通过物联网,传输夹胶炉的实时数据到云端服务器,允许操作员通过调整夹胶炉的控制参数。本发明能通过智能控制,具有提高了夹胶炉的生产效率、胶合质量的优点,并实现了远程监控和维护。

Description

一种夹胶炉的控制系统
技术领域
本发明属于人工智能技术领域,具体地说,涉及一种夹胶炉的控制系统。
背景技术
夹胶炉是一种用于将两个或多个工件(玻璃等)通过胶片黏合在一起的设备,广泛应用于工业生产中。传统夹胶炉在控制系统方面存在一些限制,包括对温度、压力和夹胶时间等关键参数的有限控制,以及缺乏先进的监测和远程控制功能。
传统夹胶炉通常采用基础的温度控制系统,无法实现对温度的精确控制,难以适应不同工件和胶片的特性。传统系统在夹胶炉的压力控制上存在限制,无法动态调整夹胶炉的压力以适应不同工件形状、尺寸以及夹胶温度的变化。传统系统缺乏先进的时间控制功能,难以预测夹胶过程所需的最佳时间,导致生产效率低下。传统夹胶炉的监测通常依赖于有限数量的传感器,无法全面、实时地监测夹胶过程中的关键参数。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种夹胶炉的控制系统。
为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种夹胶炉的控制系统,包括温度控制模块、压力控制模块、时间控制模块、虚拟现实模块、远程监控模块;
所述温度控制模块使用PID控制器,根据传感器实时采集的数据进行学习和分析,使系统根据实际运行情况自适应调整加热和冷却系统,以保持胶片在最佳温度范围内;
所述压力控制模块利用反馈机制,系统动态监测并调整夹胶炉的压力,适应不同工件的特性,允许系统根据工件形状、尺寸和材料的变化实时调整炉内压力;
所述时间控制模块能够预测夹胶过程所需的最佳时间,实时监测夹胶过程中的时间变化,并通过反馈机制使系统能够即时调整夹胶炉的加热和冷却时间;当夹胶过程中时间超出设定范围或发生异常时,触发报警系统;
所述虚拟现实模块通过三维建模技术,将夹胶炉建模成虚拟环境;提供戴上VR头显设备后沉浸式体验的用户界面,在虚拟环境中显示夹胶炉的实时参数,支持用户交互式操作;
所述远程监控模块通过物联网,传输夹胶炉的实时数据到云端服务器,并且在云端服务器存储历史数据;允许操作员通过远程界面实时调整夹胶炉的控制参数,支持远程故障诊断。
所述温度控制模块使用PID控制器的公式如下:
其中,Output表示需要应用于夹胶炉的加热和冷却系统的调整值;P是当前温度与设定温度之间的差异,,其中T1是设定温度,T2是当前温度;I是偏差随时间的累积值,/>;D是偏差随时间的变化率,/>;/>是P的调节参数;/>是I的调节参数;/>是D的调节参数;
PID控制器的输出值被送回夹胶炉的加热或冷却系统,以调整温度;如果输出为正值,表示需要加热,如果为负值,表示需要冷却;接着,夹胶炉的加热或冷却系统对PID控制器的输出进行相应的调整。
所述压力控制模块的反馈机制包括如下内容:
在压力控制模块中,将真空压力传感器设置在夹胶炉真空袋内,实时测量袋内的压力;真空压力传感器通过不断采集数据,实时反映夹胶炉的工作状态;所述数据包括实时压力值、设定压力值、压力偏差、调整量;操作员通过用户界面设定所需的压力值;控制系统接收从真空压力传感器获取的实时数据,将计算并比较实际的压力值与设定值之间的差异,生成偏差;基于偏差的计算结果,使用PID控制算法计算出调整量,所述调整量决定了夹胶炉的压力需要增加还是减小。
压力控制模块使用PID控制算法计算调整量的方法如下:
定义变量X和Y,其中X是操作员设置的目标压力值,Y是真空袋当前的实际压力值,计算压力偏差Error=(X·T1-Y·T2)/(X+Y),得到偏差值Error;
接着,使用PID控制算法计算,公式如下:
其中,是比例项,决定了实际值与设定值之差的比例关系;/>是积分项,处理误差的积累,用于消除系统的稳态误差;/>是微分项,处理误差的变化率,用于抑制系统的振荡;其中积分项/>通过对偏差进行积分,使用数值积分方法梯形积分计算:;其中,/>是采样时间间隔;微分项/>使用数值差分方法中心差分计算:/>,其中/>是前一时刻的偏差;
输出值被传送到夹胶炉的压力控制装置,以调整真空袋内压力;如果输出为正,表示需要增加真空袋内压力;如果输出为负,表示需要减小真空袋内压力。
在所述时间控制模块中,在夹胶过程开始前,系统通过历史数据、工件类型、胶片特性、环境条件预测夹胶过程所需的最佳时间;夹胶过程中,通过内置的计时器,时间控制模块实时监测夹胶炉的工作时间;控制系统将实际夹胶时间与预测的最佳时间进行比较,如果存在差异,系统会计算出需要调整的时间量,以使实际夹胶时间接近最佳时间;
根据时间调整量,控制系统调整夹胶炉的加热和冷却时间;如果需要缩短夹胶时间,将会增加加热时间或减少冷却时间。
在夹胶过程开始前,使用线性回归算法预测夹胶过程所需的最佳时间,公式如下:
其中,Time是预测的夹胶过程所需的最佳时间;是模型的截距项,表示当所有变量为零时的夹胶时间;A是工件类型;B是胶片特性;C是环境条件;/>表示工件类型对夹胶时间的影响;/>表示胶片特性对夹胶时间的影响;/>表示环境条件对夹胶时间的影响;
时间控制模块使用历史数据集对线性回归模型进行训练,训练的目标是找到最优的系数,使模型能够最好地拟合实际数据;接着对模型进行评估,检查模型的拟合程度和预测性能;最后,使用训练好的线性回归模型进行夹胶时间的预测。
所述虚拟现实模块利用三维建模技术,将夹胶炉进行建模,建模内容包括加热元件、压力装置、控制面板、内部构造、工艺流程,在建模完成后添加纹理和细节,针对虚拟现实的应用,对模型进行性能优化,将建模完成的夹胶炉虚拟环境集成到虚拟现实平台;用户能够使用VR设备或者支持VR功能的智能手机头显进行操作;在虚拟环境中显示温度、压力、夹胶时间、胶片状态、工作位置和状态、能耗信息、故障状态和警报、环境条件,操作员能够直接在VR设备中调取实时信息进行查看。
所述虚拟现实模块支持用户进行交互式操作,能够实时对夹胶炉进行控制,支持的操作如下:用户通过虚拟环境中的控制面板,调整夹胶炉的温度设定值;用户能够观察虚拟环境中显示的压力变化图表或指示器,以了解夹胶炉的压力状态,通过手柄实时调整真空袋内压力;支持用户通过在虚拟环境中执行相应的交互操作,启动或停止夹胶过程;允许用户通过交互方式调整夹胶时间,用户在虚拟界面上拖动一个时间轴,使用手柄进行输入;用户通过手柄能够调整工件在夹胶炉内的位置,以适应不同形状和尺寸的工件;用户能通过手势或手柄通过虚拟环境中的交互方式查看实时参数和警报信息。
用户在使用虚拟现实模块前,将虚拟现实头显设备携带在头部,并连接手柄设备。手柄设备由两个手柄组成,每个手柄代表一个虚拟手的位置。用户启动夹胶炉虚拟现实应用,应用程序会在虚拟环境中模拟夹胶炉的内部结构和相关操作。用户在虚拟现实环境中,通过手柄进行定位与校准,系统提供校准功能,用户可以按照屏幕上的提示,将手柄移动到特定位置,以确保虚拟环境中的手柄位置与实际手柄位置一致。
远程监控模块通过物联网连接到云端服务器,操作步骤如下:
S9-1、在夹胶炉中安装传感器,传感器将实时监测夹胶炉的状态并产生相应的数据;
S9-2、集成物联网连接设备,将传感器数据转换为能够通过网络传输的格式;
S9-3、使用物联网连接设备,将实时产生的夹胶炉数据传输至云端服务器,数据通过加密的方式传输;
S9-4、云端服务器接收传输过来的数据,并将其存储在相应的数据库或存储系统中;
S9-5、在云端部署远程访问界面,允许操作员通过互联网连接访问夹胶炉的实时数据和历史记录;
S9-6、在远程访问界面上提供操作员对夹胶炉控制参数的远程调整功能,操作员能够实时修改夹胶炉的控制参数;
S9-7、集成远程故障诊断功能,通过云端监控实时数据,系统能够自动检测夹胶炉的故障情况。
在步骤S9-7中,用户需要为每个关键参数设定故障阈值,所述阈值是根据夹胶炉的设计规格、操作历史数据以及工艺要求确定的,用于判定某个参数是否超出正常范围;当检测到异常情况时,系统触发警报机制,向操作员发送警报通知,在远程监控界面上标记相应的故障信息,在云端服务器上将存储故障历史记录;在发现故障的同时,提供远程控制选项,操作员能够通过远程界面采取措施。
相比于现有技术,本发明的有益效果为:
(1)本发明引入了温度控制模块,采用PID控制器对夹胶炉的温度进行精确调节;这提高了温度控制的精准度和稳定性,确保夹胶过程中的温度在合适范围内波动,有助于提高夹胶的质量;
(2)通过压力控制模块,本发明采用反馈机制,实时监测并调整夹胶炉真空袋的压力;这使得系统不仅能够动态适应不同工件形状、尺寸和材料的变化,还能够根据夹胶温度实时调整夹胶时的最佳压力,从而提升黏合效果;
(3)利用时间控制模块,本发明通过历史数据分析和线性回归算法,预测夹胶过程所需的最佳时间;这有助于提高生产效率,确保夹胶炉在最经济和高效的时间内完成工作;
(4)通过虚拟现实模块,本发明利用三维建模技术将夹胶炉的内部结构和工艺流程元素建模成虚拟环境。操作员可以通过戴上VR头显设备,获得沉浸式的夹胶炉监控体验,直观了解夹胶炉的状态,并通过虚拟界面进行交互式操作。
附图说明
图1为本发明一种夹胶炉的控制系统的系统架构示意图;
图2为本发明一种夹胶炉的控制系统的夹胶炉温度波动示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
如图1一种夹胶炉的控制系统的系统架构示意图所示,系统包括温度控制模块、压力控制模块、时间控制模块、虚拟现实模块、远程监控模块;
所述温度控制模块使用PID控制器,根据传感器实时采集的数据进行学习和分析,使系统根据实际运行情况自适应调整加热和冷却系统,以保持胶片在最佳温度范围内;
所述压力控制模块利用反馈机制,系统动态监测并调整夹胶炉真空袋的压力,适应不同工件的特性,允许系统根据工件形状、尺寸和材料的变化实时调整袋内压力;
所述时间控制模块能够预测夹胶过程所需的最佳时间,实时监测夹胶过程中的时间变化,并通过反馈机制使系统能够即时调整夹胶炉的加热和冷却时间;当夹胶过程中时间超出设定范围或发生异常时,触发报警系统;
所述虚拟现实模块通过三维建模技术,将夹胶炉建模成虚拟环境;提供戴上VR头显设备后沉浸式体验的用户界面,在虚拟环境中显示夹胶炉的实时参数,支持用户交互式操作;
所述远程监控模块通过物联网,传输夹胶炉的实时数据到云端服务器,并且在云端服务器存储历史数据;允许操作员通过远程界面实时调整夹胶炉的控制参数,支持远程故障诊断。
所述温度控制模块使用PID控制器的数学公式如下:
其中,Output表示需要应用于夹胶炉的加热和冷却系统的调整值;P是当前温度与设定温度之间的差异,,其中T1是设定温度,T2是当前温度;I是偏差随时间的累积值,/>;D是偏差随时间的变化率,/>;/>是P的调节参数;/>是I的调节参数;/>是D的调节参数。
本实施例中,T1=100摄氏度,T2=80摄氏度,采样时间Δt=1秒,=1.2,/>=0.01,=0.1,则代入原公式得:
PID控制器的输出值被送回夹胶炉的加热或冷却系统,以调整温度;如果输出为正值,表示需要加热,如果为负值,表示需要冷却;接着,夹胶炉的加热或冷却系统对PID控制器的输出进行相应的调整。由于24.2大于0,因此表示需要加热,调用加热系统。
所述压力控制模块的反馈机制包括如下内容:
在压力控制模块中,将真空压力传感器设置在夹胶炉真空袋内,实时测量袋内的压力;真空压力传感器通过不断采集数据,实时反映夹胶炉的工作状态;所述数据包括实时压力值、设定压力值、压力偏差、调整量;操作员通过用户界面设定所需的压力值;控制系统接收从真空压力传感器获取的实时数据,将计算并比较实际的压力值与设定值之间的差异,生成偏差;基于偏差的计算结果,使用PID控制算法计算出调整量,所述调整量决定了夹胶炉的压力需要增加还是减小。
压力控制模块使用PID控制算法计算调整量的方法如下:
定义变量X和Y,其中X是操作员设置的目标压力值,Y是夹胶炉当前的实际压力值,计算压力偏差Error=(X·T1-Y·T2)/(X+Y),得到偏差值Error;
本实施例中X=100,Y=80,T1=100摄氏度,T2=80摄氏度,Error=(X·T1-Y·T2)/(X+Y)=20,=1秒,/>
接着,使用PID控制算法计算,数学公式如下:
其中,是比例项,决定了实际值与设定值之差的比例关系;/>是积分项,处理误差的积累,用于消除系统的稳态误差;/>是微分项,处理误差的变化率,用于抑制系统的振荡;其中积分项/>通过对偏差进行积分,使用数值积分方法梯形积分计算:;其中,/>是采样时间间隔;微分项/>使用数值差分方法中心差分计算:/>,其中/>是前一时刻的偏差;
将实验数据代入PID控制算法数学公式如下:
输出值被传送到夹胶炉的压力控制装置,以调整真空袋内压力;如果输出为正,表示需要增加袋内压力;如果输出为负,表示需要减小袋内压力。由于30.4大于0,因此表示增加袋内压力。
在所述时间控制模块中,在夹胶过程开始前,系统通过历史数据、工件类型、胶片特性、环境条件预测夹胶过程所需的最佳时间;夹胶过程中,通过内置的计时器,时间控制模块实时监测夹胶炉的工作时间;控制系统将实际夹胶时间与预测的最佳时间进行比较,如果存在差异,系统会计算出需要调整的时间量,以使实际夹胶时间接近最佳时间;
根据时间调整量,控制系统调整夹胶炉的加热和冷却时间;如果需要缩短夹胶时间,将会增加加热时间或减少冷却时间。
在夹胶过程开始前,使用线性回归算法预测夹胶过程所需的最佳时间,数学公式如下:
其中,Time是预测的夹胶过程所需的最佳时间;是模型的截距项,表示当所有变量为零时的夹胶时间;A是工件类型;B是胶片特性;C是环境条件;/>表示工件类型对夹胶时间的影响;/>表示胶片特性对夹胶时间的影响;/>表示环境条件对夹胶时间的影响;
时间控制模块使用历史数据集对线性回归模型进行训练,训练的目标是找到最优的系数,使模型能够最好地拟合实际数据;接着对模型进行评估,检查模型的拟合程度和预测性能;最后,使用训练好的线性回归模型进行夹胶时间的预测。
用户使用虚拟现实模块时,用户戴上虚拟现实头显设备,确保设备连接稳定,启动夹胶炉的虚拟现实应用;用户进入虚拟环境后,会看到一个模拟的夹胶炉场景,包括夹胶炉的内部结构、控制面板等;在虚拟环境中,用户能够实时看到夹胶炉的关键参数,如温度、压力、夹胶时间等,这些参数以虚拟对象的形式显示在用户的视野中。
用户可以通过手柄进行交互式操作,例如:
调整温度设置:通过手柄上的按钮或滑块,用户可以在虚拟界面中选择和调整温度设置。
监控压力变化:使用手柄的指示器,在虚拟环境中实时监控夹胶炉真空袋的压力变化。
启动/停止夹胶过程:通过手柄上的按钮,模拟按压或拉动的动作,在虚拟环境中启动或停止夹胶过程。
系统通过虚拟现实模块提供实时反馈,例如手柄的震动、虚拟对象的变化等,告知用户他们的操作被成功接收,并模拟真实操作的感觉。用户可以根据实时显示的参数和反馈信息,即时调整夹胶炉的参数,以优化夹胶过程。用户完成操作后,可以退出虚拟环境,取下头显设备。
用户使用远程监控模块时,在应用界面上,用户能够实时查看夹胶炉的关键参数,如温度、压力、夹胶时间等,这些数据以图表、数字显示。用户可以通过应用远程调整夹胶炉的参数,例如修改温度设置、调整压力控制等。调整后的参数会即时反馈到夹胶炉,实现远程控制。应用提供历史数据查询功能,用户可以查看以前的夹胶记录,了解夹胶过程的变化趋势和性能。
远程监控系统会实时检测夹胶炉的状态,发现异常情况时,向用户发送警报。用户可以通过应用查看详细的故障诊断信息,帮助判断问题并采取适当的措施。在必要时,用户可以通过应用执行远程控制操作,例如启动或停止夹胶过程,应对特殊情况。用户在完成监控和操作后,可以退出应用,结束远程监控。
根据本发明的另一个实施例,如图2一种夹胶炉的控制系统的夹胶炉温度波动图所示,所述温度控制模块使用PID控制器的数学公式如下:
其中,Output表示需要应用于夹胶炉的加热和冷却系统的调整值;P是当前温度与设定温度之间的差异,,其中T1是设定温度,T2是当前温度;I是偏差随时间的累积值,/>;D是偏差随时间的变化率,/>;/>是P的调节参数;/>是I的调节参数;/>是D的调节参数;本实施例中设定的温度是100摄氏度,根据图2中的数据,代入PID控制器得:
t=0分钟:P=10;t=10分钟,P=0;t=20分钟,P=4;t=30分钟,P=0;t=40分钟,P=5;t=50分钟,P=2;t=60分钟,P=0。
现在,我们将这些偏差代入PID控制器公式,并设定,结果如下:
t=0分钟:Output≈10;t=10分钟,Output≈0;t=20分钟,Output≈0.8;t=30分钟,Output≈0;t=40分钟,Output≈1;t=50分钟,Output≈0.7;t=60分钟,Output≈0。
这些控制输出值表示在每个时间点上,PID控制器产生的控制信号,它将被用于调整夹胶炉的工作状态,以便更好地维持在设定的目标温度。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是: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,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各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。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 (5)

1.一种夹胶炉的控制系统,其特征在于,包括温度控制模块、压力控制模块、时间控制模块、虚拟现实模块、远程监控模块;
所述的温度控制模块使用PID控制器,根据传感器实时采集的数据进行学习和分析,使系统根据实际运行情况自适应调整加热和冷却系统;
所述的压力控制模块利用反馈机制,系统动态监测并调整夹胶炉真空袋内压力,适应不同工件的特性,允许系统根据工件形状、尺寸和材料的变化实时调整炉内压力;
所述的时间控制模块能够预测夹胶过程所需的最佳时间,实时监测夹胶过程中的时间变化,并通过反馈机制使系统能够即时调整夹胶炉的加热和冷却时间;当夹胶过程中时间超出设定范围或发生异常时,触发报警系统;
所述的虚拟现实模块通过三维建模技术,将夹胶炉建模成虚拟环境;提供戴上VR头显设备后沉浸式体验的用户界面,在虚拟环境中显示夹胶炉的实时参数,支持用户交互式操作;
所述的远程监控模块通过物联网,传输夹胶炉的实时数据到云端服务器,并且在云端服务器存储历史数据;允许操作员通过远程界面实时调整夹胶炉的控制参数,支持远程故障诊断;
所述的温度控制模块使用PID控制器的公式如下:
其中,Output表示需要应用于夹胶炉的加热和冷却系统的调整值;P是当前温度与设定温度之间的差异,,其中T1是设定温度,T2是当前温度;I是偏差随时间的累积值,/>;D是偏差随时间的变化率,/>;/>是P的调节参数;/>是I的调节参数;/>是D的调节参数;
PID控制器的输出值被送回夹胶炉的加热或冷却系统,以调整温度;如果输出为正值,表示需要加热,如果为负值,表示需要冷却;接着,夹胶炉的加热或冷却系统对PID控制器的输出进行相应的调整;
所述的压力控制模块的反馈机制包括如下内容:
在压力控制模块中,将真空压力传感器设置在夹胶炉真空袋内,实时测量袋内的压力;真空压力传感器通过不断采集数据,实时反映夹胶炉的工作状态;所述数据包括实时压力值、设定压力值、压力偏差、调整量;操作员通过用户界面设定所需的压力值;控制系统接收从真空压力传感器获取的实时数据,将计算并比较实际的压力值与设定值之间的差异,生成偏差;基于偏差的计算结果,使用PID控制算法计算出调整量,所述调整量决定了夹胶炉的压力需要增加还是减小;
在所述的时间控制模块中,在夹胶过程开始前,系统通过历史数据、工件类型、胶片特性、环境条件预测夹胶过程所需的最佳时间;夹胶过程中,通过内置的计时器,时间控制模块实时监测夹胶炉的工作时间;控制系统将实际夹胶时间与预测的最佳时间进行比较,如果存在差异,系统会计算出需要调整的时间量,以使实际夹胶时间接近最佳时间;
根据时间调整量,控制系统调整夹胶炉的加热和冷却时间;如果需要缩短夹胶时间,将会增加加热时间或减少冷却时间;
在夹胶过程开始前,使用线性回归算法预测夹胶过程所需的最佳时间,公式如下:
其中,Time是预测的夹胶过程所需的最佳时间;是模型的截距项,表示当所有变量为零时的夹胶时间;A是工件类型;B是胶片特性;C是环境条件;/>表示工件类型对夹胶时间的影响;/>表示胶片特性对夹胶时间的影响;/>表示环境条件对夹胶时间的影响;
时间控制模块使用历史数据集对线性回归模型进行训练,训练的目标是找到最优的系数,使模型能够最好地拟合实际数据;接着对模型进行评估,检查模型的拟合程度和预测性能;最后,使用训练好的线性回归模型进行夹胶时间的预测;
所述的虚拟现实模块支持用户进行交互式操作,能够实时对夹胶炉进行控制,支持的操作如下:用户通过虚拟环境中的控制面板,调整夹胶炉的温度设定值;用户能够观察虚拟环境中显示的压力变化图表或指示器,以了解夹胶炉的压力状态,通过手柄实时调整真空袋压力;支持用户通过在虚拟环境中执行相应的交互操作,启动或停止夹胶过程;允许用户通过交互方式调整夹胶时间,用户在虚拟界面上拖动一个时间轴,使用手柄进行输入;用户通过手柄能够调整工件在夹胶炉内的位置,以适应不同形状和尺寸的工件;用户能通过手势或手柄通过虚拟环境中的交互方式查看实时参数和警报信息。
2.根据权利要求1所述的一种夹胶炉的控制系统,其特征在于,压力控制模块使用PID控制算法计算调整量的方法如下:
定义变量X和Y,其中X是操作员设置的目标压力值,Y是真空袋当前的实际压力值,计算压力偏差Error=(X·T1-Y·T2)/(X+Y),得到偏差值Error;
接着,使用PID控制算法计算,公式如下:
其中,是比例项,决定了实际值与设定值之差的比例关系;/>是积分项,处理误差的积累,用于消除系统的稳态误差;/>是微分项,处理误差的变化率,用于抑制系统的振荡;其中积分项/>通过对偏差进行积分,使用数值积分方法梯形积分计算:;其中,/>是采样时间间隔;微分项/>使用数值差分方法中心差分计算:/>,其中/>是前一时刻的偏差;
输出值被传送到夹胶炉的压力控制装置,以调整真空袋内压力;如果输出为正,表示需要增加真空袋内压力;如果输出为负,表示需要减小真空袋内压力。
3.根据权利要求1所述的一种夹胶炉的控制系统,其特征在于,所述的虚拟现实模块利用三维建模技术,将夹胶炉进行建模,建模内容包括加热元件、压力装置、控制面板、内部构造、工艺流程,在建模完成后添加纹理和细节,针对虚拟现实的应用,对模型进行性能优化,将建模完成的夹胶炉虚拟环境集成到虚拟现实平台;用户能够使用VR设备或者支持VR功能的智能手机头显进行操作;在虚拟环境中显示温度、压力、夹胶时间、胶片状态、工作位置和状态、能耗信息、故障状态和警报、环境条件,操作员能够直接在VR设备中调取实时信息进行查看。
4.根据权利要求1所述的一种夹胶炉的控制系统,其特征在于,所述的远程监控模块通过物联网连接到云端服务器,操作步骤如下:
S9-1、在夹胶炉中安装传感器,传感器将实时监测夹胶炉的状态并产生相应的数据;
S9-2、集成物联网连接设备,将传感器数据转换为能够通过网络传输的格式;
S9-3、使用物联网连接设备,将实时产生的夹胶炉数据传输至云端服务器,数据通过加密的方式传输;
S9-4、云端服务器接收传输过来的数据,并将其存储在相应的数据库或存储系统中;
S9-5、在云端部署远程访问界面,允许操作员通过互联网连接访问夹胶炉的实时数据和历史记录;
S9-6、在远程访问界面上提供操作员对夹胶炉控制参数的远程调整功能,操作员能够实时修改夹胶炉的控制参数;
S9-7、集成远程故障诊断功能,通过云端监控实时数据,系统能够自动检测夹胶炉的故障情况。
5.根据权利要求4所述的一种夹胶炉的控制系统,其特征在于,在步骤S9-7中,用户需要为每个关键参数设定故障阈值,所述阈值是根据夹胶炉的设计规格、操作历史数据以及工艺要求确定的,用于判定某个参数是否超出正常范围;当检测到异常情况时,系统触发警报机制,向操作员发送警报通知,在远程监控界面上标记相应的故障信息,在云端服务器上将存储故障历史记录;在发现故障的同时,提供远程控制选项,操作员能够通过远程界面采取措施。
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