CN205228197U - 一种电热窑炉可控硅智能温控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及温度控制技术领域，尤其涉及一种电热窑炉可控硅智能温控装置，所述装置包括中央处理器、接收器、数据收发模块、至少一个加热模块、至少一个温度采集模块和至少一组控制信号传输模块；所述接收器、所述数据收发模块和所述至少一个温度采集模块分别与所述中央处理器相连；一个所述加热模块通过一组所述控制信号传输模块与所述中央处理器相连。本实用新型利用接收器解决了由于触点开关失灵使用户无法操作的问题，提高了设备的可靠性，并且，通过至少一个温度采集模块实现了支持多点测温的功能，操作简便、耐用性好。

Description

一种电热窑炉可控硅智能温控装置

技术领域

本实用新型涉及温度控制技术领域，尤其涉及一种电热窑炉可控硅智能温控装置。

背景技术

目前，在陶瓷业及陶瓷生产中，传统的可控硅温控仪表具有显示直观等优点。但是，现有的可控硅温控仪表通常采用触点开关，而触点开关容易损坏，一旦触点开关损坏则用户将无法操作可控硅温控仪表，存在操作不便的问题，并且，现有的可控硅温控仪表不支持多路测温。如果在窑炉工作过程中发生断电的情况，很多仪表不能直接启动，需要重新设置后才能启动。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电热窑炉可控硅智能温控装置。

本实用新型实施例提供了一种电热窑炉可控硅智能温控装置，所述装置包括中央处理器、接收器、数据收发模块、至少一个加热模块、至少一个温度采集模块和至少一组控制信号传输模块；

所述接收器、所述数据收发模块和所述至少一个温度采集模块分别与所述中央处理器相连；

一个所述加热模块通过一组所述控制信号传输模块与所述中央处理器相连。

优选的，所述温度采集模块为多个，多个所述温度采集模块分布在窑炉内的各个测温点处。

优选的，所述加热模块为多个，多个所述加热模块与多个所述温度采集模块设置位置一一对应。

优选的，所述装置还包括与所述中央处理器相连的寄存器。

优选的，所述控制信号传输模块包括相互连接的第一光电耦合器和可控硅。

优选的，所述装置还包括第二光电耦合器、指示灯和散热风扇；

所述第二光电耦合器的一端与所述中央处理器相连；

所述第二光电耦合器的另一端分别与所述指示灯和所述散热风扇相连。

优选的，所述装置还包括蜂鸣器；

所述蜂鸣器与所述中央处理器相连。

本实用新型实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型利用接收器解决了由于触点开关失灵使用户无法操作的问题，提高了设备的可靠性，并且，通过至少一个温度采集模块实现了支持多点测温的功能，操作简便、耐用性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中一种电热窑炉可控硅智能温控装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中一种电热窑炉可控硅智能温控装置的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种电热窑炉可控硅智能温控装置，如图1所示，所述装置包括中央处理器CPU、接收器A、数据收发模块、至少一个加热模块、至少一个温度采集模块和至少一组控制信号传输模块。接收器A、数据收发模块和至少一个温度采集模块分别与中央处理器CPU相连。一个加热模块通过一组控制信号传输模块与中央处理器CPU相连。优选的，接收器A为红外接收器。

在本申请中，用户可以通过遥控器对所述装置进行编程，遥控器发送信号到接收器A，接收器A将信号传送到中央处理器CPU处理，以完成对窑炉温控曲线的编程，窑炉温控曲线包含了炉窑运行全过程中窑内温度与时间的对应关系数据，具体为窑内温度相对于时间的线性回归曲线，窑炉温控曲线由陶瓷烧制工艺决定。在窑炉温控曲线中，横轴为时间，纵轴为温度，陶瓷烧制过程中不同的时间对应不同的温度，窑炉温控曲线分为若干小区间。由于不再使用触点按钮，避免了由于触点开关失灵使用户无法操作的问题，提高了设备的可靠性。

具体来讲，温度采集模块为温度传感器，温度传感器通过温度传感器接口与中央处理器CPU相连，本申请以所述智能温控装置包括两个温度传感器为例进行说明，两个温度传感器分别通过第一温度传感器接口1和第二温度传感器接口2与中央处理器CPU相连，参见图2。当然，本申请的所述智能温控装置还可以包括其他数量的温度传感器，本申请不做限定。当所述装置包括多个温度采集模块时，多个温度采集模块分布在窑炉内的各个测温点处。

在本申请中，中央处理器CPU在所述装置开机运行时，根据温度采集模块采集到的当前时刻温度数据，在窑炉温控曲线上查找与当前时刻温度数据相匹配的标准温度数据，将标准温度数据所对应的时间点设定为系统运行初始时间点。在确定出系统运行初始时间点后，中央处理器CPU将当前时刻温度数据与窑炉温控曲线上当前时刻所对应的标准温度数据进行比较，中央处理器CPU根据比较结果通过控制信号传输模块对加热模块的功率进行调整。

其中，本申请还可以包括第一开关3、第二开关4、第一电阻5和第二电阻6。第一开关3具体为强制停车操作开关，第二开关4具体为启动操作开关，第一开关3接通会给中央处理器CPU一个第一高电平信号，中央处理器CPU收到第一高电平信号后执行强制停车操作，当第一开关3释放时，第一高电平信号会通过第一电阻5释放，使中央处理器CPU接收到的信号维持低电平状态。第二开关4接通会给中央处理器CPU一个第二高电平信号，中央处理器CPU接收到第二高电平信号后会执行启动操作，当第二开关4释放时，第二高电平信号会通过第二电阻6释放，使中央处理器CPU接收到的信号维持低电平状态。

在本申请中，当所述智能温控装置启动时，中央处理器CPU通过第一温度传感器接口1和第二温度传感器接口2采集当前时刻的实际温度数据，并通过对采集的实际温度数据与标准温度数据进行比较，实时调整加热模块的功率等级，使实际温度在计算的曲线周围小规模浮动，使被控制设备内部温度变化更稳定。在每次启动程序时，中央处理器CPU都会根据温度传感器接口采集的温度数据对开始执行的曲线位置进行校正，以节约时间和节约能量。

具体来讲，加热模块为电热丝，本申请以所述智能温控装置包括9个电热丝为例进行说明，即R1-R9，参见图2。当然，本申请的所述智能温控装置还可以包括其他数量的电热丝，本申请不做限定。加热模块与温度采集模块一一对应，且，加热模块设置在与温度采集模块对应的位置处。

具体来讲，一组控制信号传输模块包括相互连接的第一光电耦合器和可控硅，本申请以所述智能温控装置包括9组控制信号传输模块为例进行说明，一组控制信号传输模块包括一个第一光电耦合器和一个可控硅SCR，参见图2，本申请包括9个第一光电耦合器，即OC1-OC9，本申请包括9个可控硅SCR，即SCR1-SCR9。当然，本申请的所述智能温控装置还可以包括其他数量的控制信号传输模块，本申请不做限定。另外，在第一光电耦合器和可控硅之间设置有电阻，所述电阻可降低电流，从而保护可控硅不被击穿。

在本申请中，控制信号传输模块包括第一控制信号传输子模块和第二控制信号传输子模块，加热模块包括第一加热子模块和第二加热子模块，其中，中央处理器根据比较结果通过第一控制信号传输子模块调整第一加热子模块的功率，第二加热子模块的功率根据第一加热子模块的调整功率平均值进行调整。

在本申请中，第一温度传感器接口1采集的数据与计算的温度标准值进行比对，通过算法计算直接控制OC1、OC2和OC3的打开和关闭，并触发SCR1、SCR2和SCR3，间接控制R1、R2和R3上产生的热量。第二温度传感器接口2采集的数据与计算的温度标准值进行比对，通过算法计算直接控制OC4、OC5和OC6的打开和关闭，并触发SCR4、SCR5和SCR6，间接控制R4、R5和R6上产生的热量。中央处理器CPU还会通过算法控制第一温度传感器接口1和第二温度传感器接口2采集的数据，根据处理结果控制OC7、OC8和OC9的打开和关闭，并触发SCR7、SCR8和SCR9，间接控制R7、R8和R9上产生的热量。

具体来讲，数据收发模块包括数据接收接口和数据发送接口，即RX接口7和TX接口8。在所述装置工作中，所有信息均通过TX接口8向外发送，同时，接收RX接口7的数据用来远程控制设备运行，接口协议形式灵活，可以通过转换设备支持各种协议。

进一步，在本申请中，所述装置还包括寄存器REG，寄存器REG与中央处理器CPU相连。中央处理器CPU作为所述装置的数据处理器，通过读取寄存器REG内的数据，判断用户是否是已付费用户，并对未付费用户的使用次数加以限制。

进一步，本申请还包括第二光电耦合器OC10、指示灯LED和散热风扇,第二光电耦合器OC10的一端与中央处理器CPU相连，第二光电耦合器OC10的另一端分别与指示灯LED和散热风扇相连。其中，在启动时，中央处理器CPU会输出高电平打开第二光电耦合器OC10，并通过第二光电耦合器OC10驱动指示灯LED和散热风扇启动。

进一步，在本申请中，所述装置还包括蜂鸣器H，蜂鸣器H与中央处理器CPU相连。在烧制程序执行结束后，中央处理器CPU会对蜂鸣器H输出高电平使蜂鸣器H发声，以提示用户烧制完成。

进一步，在本申请中，所述装置还包括扩展输入接口9和扩展输出接口10，扩展输入接口9和扩展输出接口10分别与中央处理器CPU相连。扩展输入接口9和扩展输出接口10用于连接外部设备，从而进行功能扩展。

另外，在本申请中，中央处理器CPU还分别与第一屏幕总线12、第二屏幕总线13、第三屏幕总线14和第四屏幕总线15相连。需要说明的是，在本申请中，对于屏幕总线的数量不做限定，屏幕总线的数量可根据屏幕协议所需进行设置。

需要说明的是，本申请中的第一光电耦合器和第二光电耦合器相同。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供一种应用于如上所述的电热窑炉可控硅智能温控装置的温控方法，所述方法包括：

步骤301：所述中央处理器通过所述接收器获取外界输入的窑炉温控曲线，所述炉窑温控曲线包含了炉窑运行全过程中窑内温度与时间的对应关系数据。

步骤302：所述中央处理器在所述装置开机运行时，根据所述温度采集模块采集到的当前时刻温度数据，在所述窑炉温控曲线上查找与所述当前时刻温度数据相匹配的标准温度数据，将所述标准温度数据所对应的时间点设定为系统运行初始时间点。

步骤303：在确定出所述系统运行初始时间点后，所述中央处理器将当前时刻温度数据与所述窑炉温控曲线上当前时刻所对应的标准温度数据进行比较，所述中央处理器根据比较结果通过所述控制信号传输模块对所述加热模块的功率进行调整。

步骤304：系统按照窑炉温控曲线运行完毕后，所述中央处理器控制所述蜂鸣器蜂鸣报警。

具体来讲，步骤301是输入窑炉温控曲线的过程，步骤302是系统初始时间判断的过程，步骤303是窑炉内温度实时自动调整的过程，步骤304为报警的过程。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本实用新型利用接收器解决了由于触点开关失灵使用户无法操作的问题，提高了设备的可靠性，并且，通过至少一个温度采集模块实现了支持多点测温的功能，操作简便、耐用性好，另外，中央处理器根据实际温度数据和标准温度数据的比较结果对加热模块的功率进行控制，使得控制设备内部温度变化更加稳定。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种电热窑炉可控硅智能温控装置，其特征在于，所述装置包括中央处理器、接收器、数据收发模块、至少一个加热模块、至少一个温度采集模块和至少一组控制信号传输模块；

所述接收器、所述数据收发模块和所述至少一个温度采集模块分别与所述中央处理器相连；

一个所述加热模块通过一组所述控制信号传输模块与所述中央处理器相连。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度采集模块为多个，多个所述温度采集模块分布在窑炉内的各个测温点处。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述加热模块为多个，多个所述加热模块与多个所述温度采集模块设置位置一一对应。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与所述中央处理器相连的寄存器。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制信号传输模块包括相互连接的第一光电耦合器和可控硅。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二光电耦合器、指示灯和散热风扇；

所述第二光电耦合器的一端与所述中央处理器相连；

所述第二光电耦合器的另一端分别与所述指示灯和所述散热风扇相连。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括蜂鸣器；

所述蜂鸣器与所述中央处理器相连。