CN209198896U - 智能工业烤箱控制系统 - Google Patents

Abstract

一种智能工业烤箱控制系统，其设于工业烤箱，该工业烤箱设有加热器及风机，该控制系统包括主控单元，温度采集单元，风机保护单元，人机交互单元，通信单元及电源单元。本实用新型通过将温度控制、风机保护控制集成于一体，不仅可控制不同的工业烤箱，智能化程度高，可靠性好，成本低，且安全性高，可满足不同用户的设置需求。此外，本实用新型还通过对授权使用时间设置密码保护，保障了厂商的利益。通过记录工业烤箱的使用时间，解决了用户的保修问题。同时，采用动态监测故障技术通过人工诊断进行故障诊断，使得95％以上的故障一般电工都能解决，保证了设备的安全性。

Description

智能工业烤箱控制系统

【技术领域】

本实用新型涉及工业烤箱控制系统，特别是涉及一种智能化程度高、功能多样化、成本低、安全性及可靠性好的智能工业烤箱控制系统。

【背景技术】

传统的工业烤箱控制器是由电气元件、电力仪表和温控器组合而成，其具有成本高、功能有限、无法实现智能化的缺点。且现有的工业烤箱生产非标准化对工业烤箱控制器的要求不一，因而没有专门的企业生产工业烤箱控制器。目前，工业烤箱控制器都是由工业烤箱的生产厂家自己按生产的工业烤箱要求采购电气元件、电力仪表和温控器组装的，不仅成本高，而且由于没有任何生产标准，样式五花八门，接线方式随心所欲，用电安全根本无法保障，无法满足工业烤箱智能化的控制需求。

【发明内容】

本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种集温度控制、风机保护控制于一体，智能化程度高、功能多样化、成本低、安全性及可靠性好的智能工业烤箱控制系统。

本实用新型的智能工业烤箱控制系统，其设于工业烤箱，该工业烤箱设有加热器及风机，该控制系统包括：

主控单元，其用于获取并处理工业烤箱内的温度、电流、电压及风机工作状态数据，并对加热器及风机进行开关控制，同时进行动态/人工故障诊断；

温度采集单元，其与主控单元连接，该温度采集单元采集工业烤箱内的主控温度及二次保护温度的温度数据并将温度数据转换为数字信号，然后将数字信号发送至主控单元；

风机保护单元，其与主控单元连接，该风机保护单元采集工业烤箱的总线路及风机线路的电流、电压数据，并判断风机是否存在反相、缺相、过流、过压或欠压，再将判断结果发送至主控单元；

人机交互单元，其与主控单元连接，用于设置温度、电流、电压的预设值及向主控单元发送控制信息，并显示主控单元发送的工业烤箱的工作信息及报警信息；

通信单元，其与主控单元连接并通信；

其中，所述主控单元、温度采集单元、风机保护单元及通信单元设于机壳内，所述人机交互单元及设于机壳上。

所述主控单元设有处理模块及分别与处理模块连接的收发模块、存储模块和开关控制模块，所述收发模块分别用于接收温度采集单元、风机保护单元、人机交互单元及通信单元的数据，并向人机交互单元和通信单元发送数据，所述存储模块存储有页面菜单设置信息、授权使用信息、使用时间、故障诊断信息、烤箱工作记录信息及收发模块接收的数据，所述开关控制模块用于控制风机及加热器的开关，其包括保护开关模块及电器控制开关模块，所述保护开关包括漏电开关、空气开关，所述电气控制开关包括控制风机的控制开关、控制加热器的控制开关，所述处理模块处理页面设置信息、授权使用信息、使用时间、故障诊断信息、烤箱工作记录数据及收发单元接收的数据，并将处理的数据发送至人机交互单元或通信单元，所述页面菜单设置信息设有操作员、设备管理员及厂商三级页面菜单，所述厂商页面菜单设有密码保护，所述授权使用信息通过设置密码授权烤箱使用的天数，所述使用时间是烤箱使用后的累计天数，所述烤箱工作记录数据为每次工作的温度、日期、时间和工作状态，所述故障诊断信息为在线动态检测及人工故障诊断。

所述温度采集单元包括多个分布于工业烤箱内的温度传感器及设于机壳内的温度传感器电路及AD芯片，所述多个温度传感器分别采集工业烤箱内的主控温度及二次保护温度的温度数据，所述温度传感器电路将采集的温度数据转换为电压信号，所述AD芯片将电压信号转换成数字信号，并将数字信号发送至主控单元。

所述风机保护单元包括电流、电压采集单元、电能计量芯片及单片机，所述单片机分别与电流、电压采集单元、电能计量芯片及主控单元连接，所述电流、电压采集单元采集总线路电压、电流信号及风机线路电流信号，所述电能计量芯片将电流、电压采集单元采集的电流、电压信号转换成电流、电压有效值，所述单片机根据总线路电压、风机电流数据判断风机是否存在反相、缺相、过流或过压，并将电流、电压有效值及判断结果发送至主控单元。

所述电流、电压采集单元包括与工业烤箱的总线路连接的总线路电流互感器、电压互感器及与风机线路连接的风机线路电流互感器，所述总线路电流互感器、电压互感器及风机线路电流互感器分别与电能计量芯片及单片机连接。

所述人机交互单元设有显示模块、控制模块、输入模块、指示模块及报警模块，所述显示模块、输入模块、指示模块及报警模块分别与控制模块连接，所述显示模块设于机壳上，用于显示主控单元发送的信息，所述控制模块设于机壳内，用于控制显示屏显示的信息，所述输入模块设于机壳上，用于输入设置菜单信息及控制系统信息，所述指示模块设于机壳上，用于指示系统的工作状态，所述报警模块设于机壳上，用于显示系统故障报警。

所述显示模块为液晶显示屏，所述输入模块为按键或触摸屏，所述指示灯设有红、绿、黄、蓝四色指示灯，所述报警模块为声光报警，其设有蜂鸣器及三色报警灯。

所述通信单元为RS-485通信接口和串口WIFI通信模块。

该控制系统设有电源单元，其设于机壳内，其分别与主控单元、温度采集单元、风机保护单元、人机交互单元及通信单元连接，并分别为主控单元、温度采集单元、风机保护单元、人机交互单元及通信单元供电，所述电源单元为具有多路输出的小功率开关电源，其包括开关电源芯片、高频变压器和滤波电路。

本实用新型的贡献在于，其有效解决了现有工业烤箱控制系统成本高、功能有限，且无法实现智能化的问题。本实用新型的智能工业烤箱控制系统通过将温度控制、风机保护控制集成于一体，不仅可控制不同的工业烤箱，智能化程度高，可靠性好，成本低，且保证了工业烤箱的安全，并能保证工厂的用电安全，消除了工厂因设备用电造成火灾的隐患。另一方面，本实用新型的控制系统设有操作员、设备管理员、烤箱厂三级设定页面菜单，可满足不同用户的设置需求。此外，本实用新型还通过对授权使用时间设置密码保护，保障了厂商的利益。通过记录工业烤箱的使用时间，解决了用户的保修问题。同时，采用动态监测故障技术及人工诊断进行故障诊断，使得95％以上的故障一般电工都能解决，保证了设备的安全性。

【附图说明】

图1是本实用新型的系统结构框图。

图2是本实用新型的方法流程图。

图3是本实用新型的机壳的面板示意图。

图4是本实用新型的另一实施例的机壳的面板示意图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本实用新型的进一步解释和补充，对本实用新型不构成任何限制。

参阅图1，本实用新型的智能工业烤箱控制系统设于工业烤箱内，或者设于工业烤箱外，本实施例中的控制系统设于工业烤箱外，其用于控制工业烤箱内的加热器及风机的正常运行。该控制系统包括主控单元10、温度采集单元20、风机保护单元30、人机交互单元40、通信单元50及电源单元60，其中，主控单元10、温度采集单元20、风机保护单元30、通信单元50及电源单元60设于机壳100内，人机交互单元40设于机壳100上。该机壳100为中空的壳体，其可以为挂壁式机壳，也可以为台式机壳。

如图1所示，主控单元10用于获取并处理工业烤箱内的温度、电流、电压及风机工作状态数据，然后根据获取的数据对加热器及风机进行开关控制，同时处理页面设置信息、控制参数设置信息，并进行动态检测故障、人工故障诊断。具体地，该主控单元10设有处理模块11、收发模块12、存储模块13及开关控制模块14。其中，处理模块11分别与收发模块12、存储模块13及开关控制模块14连接。处理模块11用于处理页面设置信息、控制参数设置信息、系统授权使用信息、使用时间、故障诊断信息、烤箱工作记录数据及收发模块12接收的数据，并将处理的数据发送至人机交互单元40或通信单元50，其中，页面设置信息为中文页面菜单，其设有操作员、设备管理员及厂商三级页面菜单，操作员页面菜单供操作使用者进入，其主要为工业烤箱操作需要设定的参数，包括设定工作温度、工作时间、预约开机时间、工作计时方式、高温保护温度、多段工作温度和时间等内容。设备管理员页面菜单供设备管理员进入，其主要为工业烤箱管理员需要设定的参数，包括设定温度控制需要的报警方式、PID参数、控制周期、输出切换差、自整定、各个温度传感器修正值、输出百分比、蜂鸣器工作时间、累计时工作方式、恢复出厂参数、读取工作记录数据、时间和日期设定、屏保护等各种参数。烤箱厂页面菜单供厂商工作人员进入，其主要为烤箱厂出厂时需要设定的烤箱的重要参数，包括设定烤箱的最高工作温度、各个温度传感器的类型、风机功率、风机保护温度、授权密码、密码修改、加热器工作电流和电压等内容。为了防止用户修改烤箱设计时的工作参数，烤箱厂页面菜单设置了密码保护，也就是需要登录密码才能进入烤箱厂页面菜单。同时，现有很多用户购买烤箱往往有个付款期，或者直接租用厂家的烤箱，这就存在逾期付款的问题，为了维护厂家的利益，处理模块11对设备可以使用时间进行了密码保护，比如，厂家可以设置用户授权使用期1个月的保护密码，授权使用期过后，该密码则生效，需厂家提供密码来解除授权使用期期限，用户才能继续正常使用。或者，处理模块11根据用户的租用期限来设置授权使用期密码保护，当超过租用期限时，该密码则生效，需厂家提供密码来解除授权使用期期限，用户才能继续正常使用。从而解决了用户拖欠费用的问题，维护了厂家的利益。以上2种情况，授权使用期到期前，即该密码生效前，也可以通过密码来解除授权使用期期限。此外，为了便于保修，处理模块11自动记录了烤箱的使用时间，从而可方便准确地记录烤箱启用后的累计天数，使烤箱或控制系统一旦发生故障，根据处理模块11记录的时间确定该烤箱或控制系统是否在保修范围内。为了便于故障诊断，处理模块11内设有故障诊断程序，控制系统处理模块11控制系统进行动态故障检测，当系统动态检测到故障时会自动显示故障，无法动态检测的故障用户可以通过人机交互单元50进入人工诊断界面检测，处理模块11通过故障诊断程序可找到故障原因，从而使得 95％以上的故障一般电工都能解决。使用时间是烤箱使用后的累计天数，烤箱工作记录数据为每次工作的温度、日期、时间和工作状态。收发模块12 分别用于接收温度采集单元20、风机保护单元30、人机交互单元40及通信单元50的数据，并向人机交互单元40及通信单元50发送数据。其中，处理模块11根据收发模块12接收的发自温度保护单元30的总线电压和总线电流有效值按预设的算法判断总线路是否过流、过压，并根据判断结果对加热器按照预设的控制信息进行相应的控制，以实现对工业烤箱的保护。存储模块13用于存储收发模块12接收的信息及处理模块11处理的信息，如页面设置信息、控制参数设置信息、授权使用信息、使用时间、故障诊断信息及烤箱工作记录信息。开关控制模块14用于控制风机及加热器的开关，其包括保护开关模块及电器控制开关模块，其中，保护开关包括漏电开关、空气开关，如断路器。电气控制开关包括控制风机的控制开关、控制加热器的控制开关，其中，控制风机的控制开关可以为接触器、固态继电器或固态调压器中的一种，控制加热器的控制开关可以为接触器、固态继电器或固态调压器中的一种。当出现报警时，开关控制模块14控制保护开关关闭，从而保证工业烤箱的安全运行，而且能保证工厂的用电安全，消除了工厂因设备用电造成火灾的隐患。当需要启动或者关闭风机/加热器时，通过控制风机的控制开关/加热器的控制开关开启/关闭。

如图1所示，温度采集单元20与主控单元10连接，其用于采集工业烤箱内的主控温度及二次保护温度的温度数据，并将采集的温度数据转换为数字信号，然后将数字信号发送至主控单元10。具体地，该温度采集单元20包括多个温度传感器21、温度传感器电路22及AD芯片23，其中，多个温度传感器21分布于工业烤箱内，其可以为热敏电阻，也可以是热电偶，其用于采集工业烤箱内的温度数据，其中，温度传感器设有2-8个，主控单元10按照预设的算法轮候读取各个传感器的温度值，其包括控制温度用主控温度传感器、超高温保护用二次保护温度传感器及巡检用温度传感器。主控温度传感器用于采集主控温度的温度数据，二次保护温度传感器用于采集二次保护温度的温度数据，巡检用温度传感器用于巡检时采集工业烤箱内的温度数据。温度传感器电路22设于机壳100内，其与温度传感器21连接，该温度传感器电路22为公知的温度传感器电路，其将温度传感器21采集的温度数据转换为电压信号，AD芯片23设于机壳100内，其分别与温度传感器电路22及主控单元10连接，其将温度传感器电路22的电压信号转换为数字信号，并将数字信号发送至主控单元10。

如图1所示，在机壳100内设有风机保护单元30，该风机保护单元30 采集工业烤箱的总线路及风机线路的电流、电压数据，并判断风机是否存在反相、缺相、过流或过压，再将判断结果发送至主控单元10。具体地，该风机保护单元30包括电流、电压采集单元31、电能计量芯片32及单片机33，其中，电流、电压采集单元31包括总线路电流互感器311，电压互感器312及风机线路电流互感器313。总线路电流互感器311，电压互感器 312及风机线路电流互感器313的接线方式可以采用三个互感器Y/Y的接线法，也可以采用两个互感器V/V接线法。其中，总线路电流互感器311 与工业烤箱的总线路连接，其用于采集工业烤箱的总线路的电流数据，电压互感器312与工业烤箱的总线路连接，其用于采集工业烤箱的总线路的电压数据，风机线路电流互感器313与风机线路连接，其用于采集风机线路的电流数据。电能计量芯片32分别与电流、电压采集单元31及单片机 33将连接，其将总线路电流互感器311，电压互感器312及风机线路电流互感器313采集的电流、电压数据转换成电流、电压有效值，并将有效值发送至单片机33。单片机33分别与电流、电压采集单元31、电能计量芯片32及主控单元10连接，其控制电流、电压采集单元31采集电流、电压数据，接收电能计量芯片32发送的电流、电压有效值，并根据总线路电压、风机电流有效值按预设的算法判断风机是否存在反相、缺相、过流或过压，并将电流、电压有效值及判断结果发送至主控单元10，主控单元10对风机的异常情况进行相应的处理，从而达到风机保护的目的。

如图1所示，在机壳100上设有人机交互单元40，其与主控单元10连接，用于设置温度、电流、电压的预设值及向主控单元10输入控制信息，并显示主控单元10发送的工业烤箱的工作信息及报警信息。具体地，该人机交互单元40设有显示模块41、控制模块42、输入模块43、指示模块44 及报警模块45，其中，显示模块41、输入模块43及报警模块45分别与控制模块42连接，显示模块41设于机壳100上，用于显示主控单元10发送的信息，其显示的内容可以包括图形和文字，本实施例中的显示模块41为液晶显示屏。控制模块42设于机壳100内，其用于控制显示模块41显示的信息及输入模块43输入的信息，并将输入信息发送至主控单元10。输入模块43设于机壳100上，用于输入设置菜单信息及控制系统信息，该输入模块43可以为按键，也可以为触摸屏，还可以为按键与触摸屏的集合体。如图3及图4所示，本实施例中的输入模块43为按键，其为4*4按键，包括0-9的数字按键，上、下、左、右方向按键，设置按键、确认按键，启动 /停止按键及电源按键，所述指示模块44为指示灯，其设于机壳100上，该指示模块44设有红、绿、黄、蓝四色指示灯，每个指示灯代表不同的工作状态，比如，红色表示故障、绿色表示正常、黄色表示报警等。报警模块 45设于机壳100上，其为声光报警，该报警模块包括蜂鸣器及三色报警灯，用于指示系统故障报警。

如图1所示，在机壳100内设有通信单元50，其分别与主控单元10及其他设备或网络连接并通信。该通信单元50为RS-485通信接口和串口WIFI 通信模块。其中，RS-485通信接口是为本地和远程提供通信的接口；串口 WiFi通信接口可以将烤箱控制系统连接到WIFI无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能。

如图1所示，在机壳100内设有电源单元60，分别与主控单元10、温度采集单元20、风机保护单元30、人机交互单元40及通信单元50连接，并分别为主控单元10、温度采集单元20、风机保护单元30、人机交互单元 40及通信单元50供电，该电源单元60为具有多路输出的高精度小功率开关电源，如5V、9V，12V等，其包括开关电源芯片、高频变压器和滤波电路，该滤波电路为公知的滤波电路。

参阅图2，本实用新型的智能工业烤箱控制系统的控制方法包括如下步骤：

S10、开机自检，然后主控单元10提示用户是否设定工业烤箱工作参数或是否进行故障诊断；

该步骤中，主控单元10通过人机交互单元40提示用户是否设定工业烤箱工作参数或是否进行故障诊断。其中，主控单元10设有处理模块11、收发模块12、存储模块13及开关控制模块14，收发模块12、存储模块13 及开关控制模块14分别与处理模块11连接。人机交互单元40设有显示模块41、控制模块42、输入模块43、指示模块44及报警模块45，显示模块41、输入模块43、指示模块44及报警模块45分别与控制模块42连接。具体地，当开机后，主控单元10的处理模块11指令人机交互单元40的显示模块41显示开机提示页面，同时主控单元10的处理模块11控制系统进入自检，该自检包括检测温度传感器、相序等是否正常。自检完成后，主控单元10的处理模块11通过人机交互单元40的显示模块41显示工作参数设定界面或提示故障诊断。

S20、用户选择是否设定工业烤箱的工作参数或执行故障诊断；

该步骤中，若用户选择是，则用户通过人机交互单元40进入菜单界面，并通过输入模块43输入工业烤箱的工作参数，或者在菜单中执行自整定、故障诊断，完成后，控制模块42将输入的信息发送至主控单元10，主控单元10接收到该信息后，经处理模块11执行步骤S30；若用户选择否，则用户通过输入模块43将输入信息经控制模块42发送至主控单元10，主控单元10接收到该信息后，经处理模块11执行启动操作。本实施例中，可通过用户按输入模块43的启动键启动系统，也可以是处理模块11控制自动启动，如系统默认的等待一定的时间自动启动，本实施例为等待20秒后自动启动。

S30、主控单元10判断工业烤箱是否符合开机条件；

该步骤中，主控单元10的处理模块11按预设的算法判断工业烤箱是否符合开机条件，若是，则执行步骤S40；若否，则主控单元10的处理模块11自动诊断不符合开机的原因，并通过人机交互单元40的显示模块41 显示不符合开机的原因，待处理至符合开机条件后重启。

S40、启动风机、启动加热器；

该步骤中，主控单元10分别控制风机、加热器的开关开启。具体地，主控单元10的开关控制模块14分别控制风机的控制开关开启、加热器的控制开关开启，从而启动风机和加热器。

S50、主控单元10获取风机工作状态数据，并判断是否正常；

该步骤中，主控单元10指令风机保护单元30采集风机线路的电流、电压值，并通过人机交互单元40显示该电流、电压值。其中，风机保护单元30包括电流、电压采集单元31、电能计量芯片32及单片机33，电流、电压采集单元31、及电能计量芯片32分别与单片机33连接。电流、电压采集单元31包括总线路电流互感器311、电压互感器312及与风机线路电流互感器313，总线路电流互感器311与工业烤箱的总线路连接，电压互感器312与工业烤箱的总线路连接，风机线路电流互感器313与风机线路连接。具体地，主控单元10的处理模块11指令风机保护单元30的电流、电压采集单元31的风机线路电流互感器313、总线路电压互感器312分别采集风机线路的电流、电压数据，电能计量芯片32将风机线路电流、电压数据转换为风机线路电流、电压有效值，并将风机线路电流、电压有效值发送至单片机33，单片机33根据风机线路电流、电压有效值按预设的算法判断风机线路是否正常，若判断结果为是，则执行步骤S60；若判断结果为否，其中，风机不正常主要存在反相、缺相、过流或过压故障，则将判断结果及风机线路电流、电压有效值发送至主控单元10，主控单元10的处理模块 11通过显示模块41显示风机相应的故障，并指令指示模块44指示报警，如红灯亮，及指令报警模块45工作，发出蜂鸣声及三色报警灯闪烁，与此同时，处理模块11经开关控制模块14控制加热器停止加热，主控单元10 通过预设的故障情况立即或延时关闭风机，待排除故障后人工重启；

S60、主控单元10获取总线路电流、电压值并其判断是否正常；

该步骤中，主控单元10指令风机保护单元30采集总线路电流、电压值，并通过人机交互单元40显示该电流、电压值。具体地，主控单元10 的处理模块11指令风机保护单元30的总线路电流互感器311、总线路电压互感器312分别采集总线路电流、电压值，电能计量芯片32将采集的总线路电流、电压值换算成总线路电流、电压有效值，并将总线路电流、电压有效值发送至单片机33，单片机33将接收的总线路电流、电压有效值发送至主控单元10，主控单元10的处理模块11根据预设的算法判断总线路电流、电压有效值是否正常，若正常，则处理模块11经收发模块12将总线路电流、电压有效值及判断结果发送至人机交互单元40，并通过显示模块 41显示总线路电流、电压有效值及判断结果，然后执行步骤S70；若不正常，则主控单元10的处理模块11经收发模块12将总线路电流、电压有效值及判断结果发送至人机交互单元40，并通过显示模块41显示总线路电流、电压有效值及加热器相应的故障信息，并指令指示模块44指示报警，如红灯亮，及指令报警模块45工作，发出蜂鸣声及三色报警灯闪烁，与此同时，处理模块11经开关控制模块14控制加热器停止加热，直至主控单元10检测到风机冷却后自动关机或排除故障后人工重启。

S70、主控单元10获取温度数据并判断其是否超过高温保护设定值；该步骤中，主控单元10指令温度采集单元20读取工业烤箱内的主控温度及二次保护温度的温度数据，并接收其温度数据，再根据预设的算法判断其是否超过高温保护设定值，同时将其温度数据及判断结果发送至人机交互单元40，人机交互单元40显示其温度数据及判断结果。温度采集单元 20包括多个分布于工业烤箱内的温度传感器21、温度传感器电路22及AD 芯片23，其中，温度传感器设有2-8个，主控单元10按照预设的算法轮候读取各个传感器的温度值，其包括控制温度用主控温度传感器、超高温保护用二次保护温度传感器及巡检用温度传感器。具体地，主控单元10处理模块11依次指令温度采集单元20的主控温度传感器、二次保护温度传感器采集工业烤箱内的主控温度、二次保护温度的温度数据，温度传感器电路22读取主控温度传感器、二次保护温度传感器的温度数据，并将其温度数据转换为电压信号，AD芯片23接收该电压信号，并将电压信号转换成数字信号，然后再将数字信号发送至主控单元10。主控单元10的处理模块 11将接收的数字信号按预设的算法判断其是否超过高温保护设定值，若是，则主控单元10的处理模块11通过人机交互单元40显示温度超高温故障，并指令指示模块44指示报警，如红灯亮，及指令报警模块45工作，发出蜂鸣声及三色报警灯闪烁，与此同时，处理模块11经开关控制模块14控制加热器停止加热，直至主控单元10检测到风机冷却后自动关机或排除故障后人工重启；若否，则执行步骤S80；

S80、主控单元10判断主控温度数据是否超过警界线设定值；

该步骤中，主控单元10的处理模块11按预设的算法判断主控温度传感器的温度数据是否超过警界线设定值，若是，则主控单元10的处理模块 11通过人机交互单元40显示温度超高温故障，并指令指示模块44指示报警，如红灯亮，及指令报警模块45工作，发出蜂鸣声及三色报警灯闪烁，然后执行步骤S90；若否，则执行步骤S90；

S90、主控单元10判断主控温度数据是否在PID介入控制值范围；

该步骤中，主控单元10的处理模块11按预设的算法判断主控温度数据是否在PID介入控制值范围，若是，则该处理模块11通过预设的模糊-PID 算法通过开关控制模块14控制加热器的开启/关闭，从而实现温度的控制，保证系统的正常运行，然后执行步骤S100；若否，则主控单元10的处理模块11控制加热器加热，然后执行步骤S100。

S100、主控单元10判断设定工作时间是否结束。

该步骤中，主控单元10的处理模块11根据存储模块13记录的工作时间与设置的时间比对判断设定工作时间是否结束，若判断结果为是，则处理模块11通过显示模块41显示结束工作提示界面，并指令指示模块44指示报警，如黄灯亮，及指令报警模块45工作，发出蜂鸣声及三色报警灯闪烁，当主控单元10的处理模块11检测到风机冷却后，控制工业烤箱结束工作。若判断结果为否，则返回步骤S50，直至设定工作时间结束，当主控单元10的处理模块11检测到风机冷却后，控制工业烤箱结束工作。

藉此，本实用新型的智能工业烤箱控制系统通过将温度控制、风机保护控制集成于一体，不仅可控制不同的工业烤箱，智能化程度高，可靠性好，成本低，且保证了工业烤箱的安全，并能保证工厂的用电安全，消除了工厂因设备用电造成火灾的隐患。另一方面，本实用新型的控制系统设有操作员、设备管理员、烤箱厂三级设定页面菜单，可满足不同用户的设置需求。此外，本实用新型还通过对授权使用时间设置密码保护，保障了厂商的利益。通过记录工业烤箱的使用时间，解决了用户的保修问题。同时，采用动态监测故障技术通过人工诊断进行故障诊断，使得95％以上的故障一般电工都能解决，保证了设备的安全性。

尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但本实用新型的保护范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本实用新型的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种智能工业烤箱控制系统，其设于工业烤箱，该工业烤箱设有加热器及风机，其特征在于，该控制系统包括：

主控单元(10)，其用于获取并处理工业烤箱内的温度、电流、电压及风机工作状态数据，并对加热器及风机进行开关控制，同时进行动态/人工故障诊断；

温度采集单元(20)，其与主控单元(10)连接，该温度采集单元(20)采集工业烤箱内的主控温度及二次保护温度的温度数据并将温度数据转换为数字信号，然后将数字信号发送至主控单元(10)；

风机保护单元(30)，其与主控单元(10)连接，该风机保护单元(30)采集工业烤箱的总线路及风机线路的电流、电压数据，并判断风机是否存在反相、缺相、过流、过压或欠压，再将判断结果发送至主控单元(10)；

人机交互单元(40)，其与主控单元(10)连接，用于设置温度、电流、电压的预设值及向主控单元(10)发送控制信息，并显示主控单元(10)发送的工业烤箱的工作信息及报警信息；

通信单元(50)，其与主控单元(10)连接并通信；

其中，所述主控单元(10)、温度采集单元(20)、风机保护单元(30)及通信单元(50)设于机壳(100)内，所述人机交互单元(40)及设于机壳(100)上。

2.如权利要求1所述的智能工业烤箱控制系统，其特征在于，所述主控单元(10)设有处理模块(11)及分别与处理模块(11)连接的收发模块(12)、存储模块(13)和开关控制模块(14)，所述收发模块(12)分别用于接收温度采集单元(20)、风机保护单元(30)、人机交互单元(40)及通信单元(50)的数据，并向人机交互单元(40)和通信单元(50)发送数据，所述存储模块(13)存储有页面菜单设置信息、授权使用信息、使用时间、故障诊断信息、烤箱工作记录信息及收发模块(12)接收的数据，所述开关控制模块(14)用于控制风机及加热器的开关，其包括保护开关模块及电气控制开关模块，其中，保护开关包括漏电开关、空气开关，电气控制开关包括控制风机的控制开关、控制加热器的控制开关，所述处理模块(11)处理页面设置信息、授权使用信息、使用时间、故障诊断信息、烤箱工作记录数据及收发模块(12)接收的数据，并将处理的数据发送至人机交互单元(40)或通信单元(50)，所述页面菜单设置信息设有操作员、设备管理员及厂商三级页面菜单，其中，厂商页面菜单设有密码保护，所述授权使用信息通过设置密码授权烤箱使用的天数，所述使用时间是烤箱使用后的累计天数，所述烤箱工作记录数据为每次工作的温度、日期、时间和工作状态，所述故障诊断信息为在线动态检测及人工故障诊断。

3.如权利要求1所述的智能工业烤箱控制系统，其特征在于，所述温度采集单元(20)包括多个分布于工业烤箱内的温度传感器(21)及设于机壳(100)内的温度传感器电路(22)及AD芯片(23)，所述多个温度传感器(21)分别采集工业烤箱内的主控温度及二次保护温度的温度数据，所述温度传感器电路(22)将采集的温度数据转换为电压信号，所述AD芯片(23)将电压信号转换成数字信号，并将数字信号发送至主控单元(10)。

4.如权利要求1所述的智能工业烤箱控制系统，其特征在于，所述风机保护单元(30)包括电流、电压采集单元(31)、电能计量芯片(32)及单片机(33)，所述单片机(33)分别与电流、电压采集单元(31)、电能计量芯片(32)及主控单元(10)连接，所述电流、电压采集单元(31)采集总线路电压、电流信号及风机线路电流信号，所述电能计量芯片(32)将电流、电压采集单元(31)采集的电流、电压信号转换成电流、电压有效值，所述单片机(33)根据总线路电压、风机电流数据判断风机是否存在反相、缺相、过流或过压，并将电流、电压有效值及判断结果发送至主控单元(10)。

5.如权利要求4所述的智能工业烤箱控制系统，其特征在于，所述电流、电压采集单元(31)包括与工业烤箱的总线路连接的总线路电流互感器(311)、电压互感器(312)及与风机线路连接的风机线路电流互感器(313)，所述总线路电流互感器(311)、电压互感器(312)及风机线路电流互感器(313)分别与电能计量芯片(32)及单片机(33)连接。

6.如权利要求1所述的智能工业烤箱控制系统，其特征在于，所述人机交互单元(40)设有显示模块(41)、控制模块(42)、输入模块(43)、指示模块(44)及报警模块(45)，所述显示模块(41)、输入模块(43)、指示模块(44)及报警模块(45)分别与控制模块(42)连接，所述显示模块(41)设于机壳(100)上，用于显示主控单元(10)发送的信息，所述控制模块(42)设于机壳(100)内，用于控制显示屏显示的信息，所述输入模块(43)设于机壳(100)上，用于输入设置菜单信息及控制系统信息，所述指示模块(44)设于机壳(100)上，用于指示系统的工作状态，所述报警模块(45)设于机壳(100)上，用于显示系统故障报警。

7.如权利要求6所述的智能工业烤箱控制系统，其特征在于，所述显示模块(41)为液晶显示屏，所述输入模块(43)为按键或触摸屏，所述指示模块(44 )为指示灯，其设有红、绿、黄、蓝四色指示灯，所述报警模块(45)为声光报警，其设有蜂鸣器及三色报警灯。

8.如权利要求1所述的智能工业烤箱控制系统，其特征在于，所述通信单元(50)为RS-485通信接口和串口WIFI通信模块。

9.如权利要求1所述的智能工业烤箱控制系统，其特征在于，该控制系统设有电源单元(60)，其设于机壳(100)内，其分别与主控单元(10)、温度采集单元(20)、风机保护单元(30)、人机交互单元(40)及通信单元(50)连接，并分别为主控单元(10)、温度采集单元(20)、风机保护单元(30)、人机交互单元(40)及通信单元(50)供电，所述电源单元(60)为具有多路输出的小功率开关电源，其包括开关电源芯片、高频变压器和滤波电路。