TW201542025A - 加熱控制及/或調節裝置 - Google Patents
加熱控制及/或調節裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201542025A TW201542025A TW104104368A TW104104368A TW201542025A TW 201542025 A TW201542025 A TW 201542025A TW 104104368 A TW104104368 A TW 104104368A TW 104104368 A TW104104368 A TW 104104368A TW 201542025 A TW201542025 A TW 201542025A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- control
- heating
- regulating device
- heating control
- power
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0202—Switches
-
- 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
- G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
- G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
- G05D23/1932—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of a plurality of spaces
- G05D23/1934—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of a plurality of spaces each space being provided with one sensor acting on one or more control means
-
- 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
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
-
- 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
- G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
- G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/023—Industrial applications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/0019—Circuit arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/0033—Heating devices using lamps
- H05B3/0038—Heating devices using lamps for industrial applications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/032—Heaters specially adapted for heating by radiation heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
Abstract
一種加熱控制及/或調節裝置(1),包含:- 複數電源輸出(11),其中每一個電源輸出(11)可與一加熱元件(12),特別是輻射加熱器,電性連結;- 電源輸入(10),其可電性連結至用於加熱元件(12)的電源供應器(14);- 配電裝置(15),其係在輸入側電性連結至電源輸入(10),並在輸出側經由支線(16)各自電性連結至每一個電源輸出(12),以便從電源供應器(14)對電源輸出(12)供電;- 個別開關元件(17),其位在每一個支線(16)中或是介於電源輸出(11)和加熱元件(12)間;- 控制及/或調節單元(18),其被構造成隨著所需值的變動控制及/或調節開關元件(17)的開關狀態;及- 介面(7),其用於接收所需值,而根據本發明:- 可具有至少一個額外連結部(20),其用於量測實際溫度值的溫度量測裝置(21);及- 該控制及/或調節單元(18),係構造成從溫度量測裝置(21)獲得的實際溫度值,並隨著此等實際溫度值的變動控制及/或調節開關元件(17)的開關狀態。
Description
本發明係關於一種如請求項1的加熱控制及/或調節裝置。
工業製造的產品通常會藉由加熱器的輔助進行熱處理。即使是加熱過程有極細微的變動,亦可能導致產品的品質有極負面的影響。為了提昇熱處理產品的品質,必須能夠在時間和空間上十分精確地集中所需要的能量。為達成此目的,藉由特定加熱控制器及/或調節器的輔助,其可保證加熱元件的高精度啟動。在此情況下,通常會使用輻射加熱器,特別是紅外線輻射加熱器形式的電阻性負載,作為加熱元件。
例如,吹塑成型系統通常具有用於加熱預成型的輻射加熱器陣列。輻射加熱器(輻射紅外線加熱器)通常會藉由經由連結到電源供應器的開關元件而供電的加熱控制及/或調節裝置,而就電源輸出進行控制/調節及監控。
為此,加熱控制及/或調節裝置大部分會經由通訊系統,例如儲存的程式控制器(SPC)等較高階控制及/或調節裝置的開放現場匯流排,以接收連結加熱元件的
加熱功率用的所需值。所需值可為例如以下形式:絕對所需值、與最大功率相關的所需值或與正常功率相關的所需值。功率可例如與待輸出的加熱功率或待消耗的加熱元件之電功率相關。開關元件用的啟動訊號係經由預先定義的控制及/或調節演算法之輔助從加熱控制及/或調節裝置中的此等所需值導出。而所需值亦可為如下形式:脈衝群或每單位時間(例如每秒)的半波百分比,從中可直接導出開關元件用的啟動訊號。開關元件的開關狀態、從而加熱元件的加熱功率係經由啟動訊號而受到控制或調節。為了簡化並易於瞭解,所有所需值在以下皆稱為「加熱功率用的所需值」。
舉例而言,可使用相位控制器或半波控制器藉由開關元件在零點跨越期間於零功率切換而啟動開關元件、從而控制或調節開關狀態或加熱功率。舉例而言,在此使用半導體(例如固態繼電器)作為開關元件。
在此情況下,實際上待加熱的產品之溫度係在較高階控制及/或調節裝置受到控制或調節,該控制及/或調節裝置具有相應的控制及/或調節演算法用於此目的。
為此,較高階控制及/或調節裝置係直接或間接連結(經由輸入模組)到實際溫度值用的溫度量測裝置,且構造成從此溫度量測裝置偵測實際溫度值,並藉由控制及/或調節演算法的輔助而產生加熱元件的加熱功率用的所需值,然後經由通訊系統傳送到加熱控制及/或調節裝置。
依照相應的方式,較高階控制及/或調節裝置係可直接或間接連結(例如經由類比或數位輸入模組)到偵測其他電流及/或電壓值用的電流及/或電壓感測器,連結到偵測其他類比或數位訊號用的類比或數位訊號產生器,且直接或間接連結(例如經由類比或數位輸出模組)到作動器。
在此情況下,輸入及輸出模組能夠以個別模組或匯集成單一模組的形式連結到加熱控制及/或調節裝置,並經由加熱控制及/或調節裝置及其通訊介面,再經由通訊系統傳送量測值和訊號到較高階控制及/或調節裝置。作為替代方案,輸入和輸出模組可包含完全獨立於加熱控制及/或調節裝置的元件,每個元件皆包含連結到通訊系統的通訊介面。
依據上述,本發明的目標在於指定一種加熱控制及/或調節裝置,藉此可快速、自律地操作加熱過程。
為成功達成此目標,藉由根據前文所述請求項1的加熱控制及/或調節裝置,而使用具有以下特徵的上述裝置:- 至少一個額外連結部,用於量測實際溫度值的溫度量測裝置;及- 藉由控制及/或調節單元,其構造成偵測來自溫度量測裝置的實際溫度值,再隨著此等實際值的變動控制及/或調節開關元件的開關狀態。
因此,不同於先前技術,偵測及處理實際溫度值(例如待加熱產品的實際溫度)以及在開關元件的開關狀態之控制及/或調節期間考量上述值的操作,並未在較高階控制及/或調節裝置中進行,而是在加熱控制及/或調節裝置上進行。因此,不需要將實際溫度值從加熱控制及/或調節裝置傳送到較高階控制及/或調節裝置,亦不需要再將加熱元件的加熱功率用的經修改所需值從較高階控制及/或調節裝置傳送到加熱控制及/或調節裝置。如此可避免相關的時間損耗,而加速加熱過程。
由於大致上獨立於較高階控制及/或調節裝置、偵測實際溫度值用的任何個別輸入模組、較高階控制及/或調節裝置及加熱控制及/或調節裝置之間的通訊系統,即使較高階控制及/或調節裝置、輸入模組及/或通訊系統出錯,加熱控制及/或調節裝置的功能亦可維持。因此,加熱控制及/或調節裝置可大致自律控制。如此,亦可提昇加熱過程的容錯特徵。此外,亦減少整體系統的複雜度。相較於先前技術,元件較少,因此相應的空間需求和配線費用亦較少。
在最簡單的情況中,實際溫度值係可由加熱控制及/或調節裝置的控制及/或調節單元使用作為控制及/或調節的一環以觸發安全反應,舉例而言,若超過預先定義的閾值,則取消一組或所有加熱元件與電源供應器的連結。其亦可由控制及/或調節單元使用以便從較高階控制及/或調節裝置獲得的所需值導出新/修改過的所需值。因此,舉例而言,控制及/或調節單元可按照預先
定義的條件隨著實際溫度值的變動修改接收到的加熱元件之加熱功率用的所需值(例如其形式為脈衝群或每單位時間半波百分比)。
根據特佳的實施方式,加熱控制及/或調節裝置經由介面獲得的值已經為所需溫度值。然後,可將完整的溫度控制及/或調節整合入加熱溫度及/或調節裝置。如此,即可在加熱控制及/或調節裝置最大程度的自律下極快速將實際溫度值控制及/或調節成所需溫度值。
根據另一較佳實施方式,裝置亦有至少一個電流及/或電壓感測器用的額外連結部,且控制及/或調節單元用於偵測來自此電流及/或電壓感測器的電流及/或電壓值,再隨著此等電流及/或電壓值的變動控制及/或調節開關元件的開關狀態。量測的電流或電壓例如可包含跨加熱元件的電流、加熱元件的電壓或電源供應器的電壓/電流。如此,即可在開關元件的開關狀態之控制及/或調節中考量電源供應器的波動或加熱元件的電阻變化(例如在暖機階段),從而增加控制及/或調節的準確度。因此,對於此等電流及/或電壓值係直接在加熱控制及/或調節裝置中進行偵測和處理,從而得以在高自律及容錯的情況下快速進行加熱程序。
根據另一較佳實施方式,加熱控制及/或調節裝置亦具有至少一個類比或數位訊號產生器用的額外連結部,且控制及/或調節單元構造成偵測來自訊號產生器的類比或數位訊號再另外隨著訊號的變動而控制及/或調節開關元件的開關狀態。類比或數位訊號可例如包含
按鈕、開關、緊急停機訊號產生器、光阻、電位計、狀態訊號、電扇測速訊號(脈衝速度)等的訊號。因此,對於該訊號係直接在加熱控制及/或調節裝置進行偵測和處理,從而得以快速進行加熱程序而具有高度安全的系統。
較佳地,為加熱控制及/或調節裝置亦具有至少一個類比或數位訊號輸出用的額外連結部。此等訊號可例如用於啟動作動器或接觸器,或是可由安全監控裝置偵測和評估。控制及/或調節單元構造成隨著經由額外連結部獲得的值及/或類比或數位及/或所需值的變動而產生此等類比或數位訊號。在最簡單的情況中,作動器可包含警示裝置(例如指示燈、警示音產生器)但亦可包含電扇、加熱元件動作或待加熱產品用的驅動器或相關啟動裝置。因此,藉由直接在加熱控制及/或調節裝置啟動作動器或安全監控裝置,而可在高度自律、容錯及高度人身安全的情況下快速進行加熱過程。
較佳地,為加熱控制及/或調節裝置具有排程器,其將由額外連結部偵測的值及/或類比或數位訊號及/或所需值邏輯地彼此連結,再依據儲存的邏輯觸發加熱控制及/或調節裝置的反應。此等反應可包含加熱控制及/或調節裝置的控制及/或調節功能以及安全反應。舉例而言,可藉由此種反應產生或修改類比或數位輸出訊號,或者可修改開關元件用的啟動訊號。較佳為以狀態機器的形式實現排程器。
按照另一較佳實施方式,介面係用於連結到通訊系統,特別是連結到開放工業現場匯流排,例如PROFIBUS,或連結到開放工業網絡,例如PROFINET。如此即能以格外簡單又輕鬆的方式連結到用於接收所需值的較高階控制及/或調節裝置。
按照另一特佳實施方式,加熱控制及/或調節裝置包含至少一個基礎模組和一個周邊模組,可經由介面電性地或機械地彼此連結或取消連結,其中周邊模組包含額外連結部,較佳為亦包含偵測及預處理量測值用的相關裝置。可經由周邊模組輕鬆個別調整加熱控制及/或調節裝置以用於含不同輸入變數的不同應用,然而基礎模組在所有應用中皆相同。為此,可提供用於不同應用的複數不同標準化周邊模組,其差別在於例如輸入的數量和類型、輸入的敏感度、輸出時的訊號等級和形式、介電強度、短路電阻等。
亦可使加熱控制及/或調節裝置具有第一操作模式,其用於操作配有周邊模組的基礎模組,及第二操作模式,其用於操作不配有周邊模組的基礎模組。然後,在第一操作模式中,加熱控制及/或調節裝置會以獨立於加熱控制及/或調節裝置的較高自律方式在快速局部控制及/或調節模式中運作。在第二操作模式中,相較之下,加熱控制及/或調節裝置在運作時十分依賴較高階控制及/或調節裝置,其掌握大部分控制及/或調節工作。
此外,加熱控制及/或調節裝置可具有一個配有較高階控制及/或調節裝置運作的運作模式,及一個獨
立於較高階控制及/或調節裝置而運作的運作模式(獨立模式)。此運作模式可保有安全運作狀態或在較高階控制及/或調節裝置或通訊系統出錯時轉換到安全運作狀態。然而,此運作模式亦可用於無較高階控制及/或調節裝置的正規運作,前提是操作者已經手動預先決定所需值。
按照另一較佳實施方式,加熱控制及/或調節裝置具有含IP65或以上保護類型的外殼,且甚至可以直接配置在加熱元件處控制或亦可在開關櫃外。
1‧‧‧加熱控制及/或調節裝置
2‧‧‧較高階控制及/或調節裝置
3‧‧‧通訊系統
7‧‧‧介面
8‧‧‧通訊單位
9‧‧‧外殼
10‧‧‧電源輸入
11‧‧‧電源輸出
12‧‧‧加熱元件
13‧‧‧電扇驅動器
14‧‧‧電源供應網絡
15‧‧‧配電裝置
16‧‧‧支線
17‧‧‧開關元件
18‧‧‧控制及/或調節單元
19‧‧‧預先定義的控制及/或調節演算法
20‧‧‧額外連結部
21‧‧‧溫度量測裝置
22‧‧‧額外連結部
23‧‧‧電流及/或電壓感測器
24‧‧‧額外連結部
25‧‧‧類比或數位訊號產生器
26‧‧‧額外連結部
27‧‧‧作動器
30‧‧‧溫度控制器及/或調節器
31‧‧‧排程器
40‧‧‧溫度調節器
41‧‧‧實際值處理器
42‧‧‧晶片
43‧‧‧值處理器
44‧‧‧回路
45‧‧‧調節區域評估器
46‧‧‧PID調節器
47‧‧‧調節器調適
48‧‧‧晶片
49‧‧‧變數輸出
50‧‧‧晶片
51‧‧‧啟動電路
60‧‧‧基礎模組
61‧‧‧周邊模組
62‧‧‧介面
63‧‧‧相關裝置
64‧‧‧相關裝置
65‧‧‧相關裝置
66‧‧‧相關裝置
70‧‧‧介面模組
71‧‧‧通訊模組
72‧‧‧通訊系統
90‧‧‧參考編號
100‧‧‧加熱控制及/或調節系統
按照子請求項特徵之本發明以及本發明的其他較佳實施方式將藉由圖示參照例示實施方式進行詳細說明,其中:第1圖表示含新穎加熱控制及/或調節裝置的第一加熱控制及/或調節系統。
第2圖表示溫度調節器用的例示實施方式。
第3圖表示含新穎加熱控制及/或調節裝置的第二控制及/或調節系統。
第1圖中的加熱控制及/或調節系統100包含加熱控制及/或調節裝置1、較高階控制及/或調節裝置2及通訊系統3。
加熱控制及/或調節裝置1具有一個電源輸入10和複數(例如9個)電源輸出11。
在每一例中,一個加熱元件12、特別是輻射加熱器,或亦可為電扇驅動器13,可電性連結到每個電源輸出11。
電源輸入10可電性連結到加熱元件12或電扇驅動器13用的電源供應網絡14(例如額定電壓400Vac)。
加熱控制及/或調節裝置1亦具有含未顯示在任何詳細說明中的電源保護元件之配電裝置15,其在輸入側電性連結到電源輸入10,並經由至少一個支線16在輸出側電性連結到每個電源輸出11,以便對其從電源供應網絡14供電。在每一例中,開關元件17連結到每個支線16。對於連結的加熱元件12,較佳為使用半導體開關(例如所謂的「固態繼電器」)作為開關元件17,對於連結的電扇驅動器13,另外使用電機接觸器作為開關元件。
加熱控制及/或調節裝置1係經由通訊介面7連結到通訊系統3,並具有通訊用的通訊單元8。通訊系統3較佳為包含開放工業現場匯流排,例如PROFIBUS,或開放工業網絡,例如PROFINET。
此外,加熱控制及/或調節裝置1具有控制及/或調節單元18。
控制及/或調節單元構造成隨著控制指令的變動(例如開啟指令和關閉指令)及加熱功率用的所需值控制或調節開關元件17的開關狀態。所需值可為如下形式:絕對所需值、與最大功率相關的所需值或與額定功
率相關的所需值。功率可例如與加熱元件待發出之加熱功率或待消耗之電功率相關。在預先定義的控制及/或調節演算法19的輔助下,由控制及/或調節單元18從此等所需值導出開關元件17用的啟動訊號。然而,所需值亦可為脈衝群或每單位時間(例如每秒)的半波百分比之形式,從中可直接導出開關元件用的啟動訊號。然後,開關元件17的開關狀態、從而加熱元件12的加熱功率係通過啟動訊號受到控制及/或調節。
可例如使用相位控制器或半波控制器啟用開關元件17、從而控制及/或調節開關狀態或加熱功率。
為此,加熱控制及/或調節裝置1經由介面7從較高階控制及/或調節裝置2接收所需值及/或控制指令。
較佳為加熱控制及/或調節裝置1具有外殼9和配電裝置15,開關元件17、控制及/或調節單元18和通訊單元8整合入裝置1,亦即密封於外殼9。然而,開關元件17亦可包含個別開關元件(亦即未整合入外殼),其在電源輸出11和加熱元件12或電扇驅動器13之間外接。
加熱控制及/或調節裝置1具有至少一個用於量測實際溫度值之溫度量測裝置用的額外連結部20,且控制及/或調節單元18構造成需要來自溫度量測裝置21的實際溫度值,再隨著此等實際溫度值的變動控制及/或調節開關元件17的開關狀態。
在最簡單的情況中,實際溫度值可由加熱控制及/或調節裝置1的控制及/或調節單元18使用作為控制及/或調節的一環以觸發安全反應,亦即例如當超過閾值時,取消一個、一組或所有加熱元件12與電源供應網絡14的連結。實際溫度值亦可由控制及/或調節單元18使用以便從由較高階控制及/或調節裝置2獲得的所需值導出新的所需值。因此,控制及/或調節單元18可例如隨著實際溫度值的變動按照預先定義的條件(例如用於限制加熱元件連結到電源供應器上的電流或用於調整操作)修改由較高階控制及/或調節裝置2接收的加熱元件之加熱功率的所需值(例如為脈衝群或每單位時間的半波百分比之形式)。
按照特佳實施方式,經由介面7從較高階控制及/或調節裝置2由加熱控制及/或調節裝置1接收的所需值已經為所需的溫度值。然後,完整的溫度控制及/或調節30係整合入加熱控制及/或調節裝置1。
因此,實際溫度值的偵測及處理,例如待加熱的產品之實際溫度,以及將上述值納入開關元件17的開關狀態之控制及/或調節中之操作,係會在加熱控制及/或調節裝置1中進行。因此,並不需要將目前溫度值從加熱控制及/或調節裝置1傳送到較高階控制及/或調節裝置2,亦不需要再傳送修改的所需值,若有需要,則必須將加熱元件12之加熱功率用的控制指令從較高階控制及/或調節裝置2傳送到加熱控制及/或調節裝置1。如此可避免時間損耗且可極快速地將實際溫度值控制及/或調節到所需溫度值,而可極快地進行加熱過程。
由於較高階控制及/或調節裝置兩大致獨立於用於偵測實際溫度值的任何特殊輸入模組及通訊系統3,即使較高階控制及/或調節裝置2或通訊系統3出錯,亦可維持加熱控制及/或調節裝置1的功能。因而加熱控制及/或調節裝置1可大致自律操作。如此亦可提昇加熱過程的容錯。
第2圖表示在控制及/或調節單元18的溫度控制器及/或調節器30中調節溫度用的溫度調節器40之範例。溫度調節器40具有篩選經量測及經偵測之實際溫度值用的實際值處理器41,及檢查使等實際值之可行性用的晶片42。必要值處理器43會決定由較高階控制及/或調節裝置2預先決定的目前所需溫度值,並傳送到實際調節器。必要值係可選擇性經由時間斜坡(回路44)而傳送或直接預先決定。
對於實際調節,調節器40具有:調節區域評估器45;PID調節器46;調節器調適47,經由連續調適調節參數而改善容錯及導引行為;及晶片48,自我調整調節器。操作變數輸出49用於輸出操作變數,例如脈衝群(脈衝停止率)形式的加熱功率所需值。晶片50係在操作變數輸出期間監控調整訊號是否在加熱系統中亦引發相應反應。為了調節加熱管道,而配置啟動電路51。
裝置1亦具有另外一個電流及/或電壓感測器23用的額外連結部22,且配置控制及/或調節單元18用於偵測來自此電流及/或電壓感測器23的電流及/或電壓值,再隨著此等電流及/或電壓值的變動控制及/或調節
開關元件17的開關狀態。量測的電流或電壓可例如包含跨加熱元件12的電流、加熱元件12處的電壓或電源供應網絡14的電壓/電流。如此即可在開關元件17的開關狀態之控制及/或調節中考量到例如電源供應的變動或加熱元件12的電阻之改變(例如在暖機階段),進而提昇控制及/或調節的準確度。
加熱控制及/或調節裝置1亦具有至少一個類比或數位訊號產生器25用的額外連結部24,且控制及/或調節單元18構造成偵測來自此訊號產生器25的類比或數位訊號,再隨著此等訊號的變動控制及/或調節開關元件17的開關狀態。訊號產生器可例如包含按鈕、開關、緊急停機訊號產生器、光阻、電位計、狀態訊號產生器、電扇測速訊號產生器(例如脈衝速度的產生器)等。
加熱控制及/或調節裝置1進一步具有至少一個類比或數位訊號輸出用的額外連結部26,且控制及/或調節單元18構造成隨著經由額外連結部20、22、24偵測到的訊號、類比或數位訊號及/或所需值的變動而產生此等類比或數位訊號。
舉例而言,作動器27連結到額外連結部26。在最簡單的情況中,作動器27包含警示裝置(例如指示燈、警示音產生器),但亦包含電扇用的驅動器(或相關的啟動裝置),以用於加熱元件12的作動或用於待加熱的產品。例如亦可將監控裝置連結到連結26以取代作動器。
對於所有此等之值及訊號,偵測和處理係直接在熱控制及/或調節裝置1中進行,從而得以在裝置1高自律及系統高容錯的情況下快速進行加熱程序。
對於特快處理,控制及/或調節單元18具有狀態機器形式的排程器31,其將經由額外連結部20、22、24偵測的值及/或類比或數位訊號及/或所需值邏輯地彼此連結,再隨著儲存的邏輯觸發加熱控制及/或調節裝置1的反應。此等反應可包含控制及/或調節功能以及加熱控制及/或調節裝置1的安全反應。舉例而言,可經由此種反應產生或修改經由連結26的類比或數位訊號,或者可修改開關元件17用的啟動訊號。
在此種情況中,加熱控制及/或調節裝置1包含可經由介面62彼此電性或機械地連結或取消連結的基礎模組60和周邊模組61。在此情況中,周邊模組61包含額外連結部20、22、24、26和相關的裝置63、64、65、66,以用於偵測和預先處理輸入側量測值和訊號,或用於準備和輸出作動器27用的輸出側啟動訊號。可經由周邊模組61簡單調整加熱控制及/或調節裝置1,以用於含有不同輸入變數和輸出的不同應用,其中基礎模組60在所有應用中皆相同。為此,可提供用於不同應用的複數不同標準化周邊模組61,其差別在於例如輸入的數量和類型、輸入的敏感度、輸出時的訊號等級和形式、介電強度、短路電阻等。
為了簡化圖示,第1圖只顯示部分額外連結部。基本上,取代每一例中僅有一個連結用於溫度量測
裝置、電流及/或電壓感測器、類比或數位訊號產生器和作動器,可在每一例中改用複數此種連結,並進而調整控制及/或調節單元18以便處理所有此等輸入的值和訊號或產生所有此等輸出用的啟動訊號。
加熱控制及/或調節裝置1具有第一操作模式,其用於操作配有周邊模組61的基礎模組60,及第二操作模式,其用於操作不配有周邊模組61的基礎模組60。在第一操作模式中,加熱控制及/或調節裝置1會以獨立於加熱控制及/或調節裝置的較高自律方式在快速局部控制及/或調節模式中運作。在第二操作模式中,相較之下,加熱控制及/或調節裝置1在運作時十分依賴較高階控制及/或調節裝置2,其掌握大部分控制及/或調節工作,例如調節溫度。
加熱控制及/或調節裝置1亦可具有一個獨立於較高階控制及/或調節裝置2而運作的運作模式(獨立模式)。此運作模式一方面可保有安全運作狀態或在較高階控制及/或調節裝置2或通訊系統3出錯時轉換到安全運作狀態。然而,此運作模式亦可用於無較高階控制及/或調節裝置2的正規運作,前提是例如操作者已經手動預先決定所需值。
加熱控制及/或調節裝置1具有含IP65或以上保護類型的外殼9,且可以直接配置在加熱元件12處或亦可在控制或開關櫃外。
基本上,加熱控制及/或調節裝置1亦可具有其他介面,例如其他通訊介面或裝置1內部電源供應用的電源供應介面。
較高階控制及/或調節裝置2亦用於連結到通訊系統3之其他加熱控制及/或調節裝置1的控制及/或調節。如第1圖中的其他加熱控制及/或調節裝置(參考編號90)所示。
如第3圖所示,複數加熱控制及/或調節裝置1連同介面模式70係可合併入模組加熱控制及/或調節系統。然後,裝置1係可連結到通用電源供應網絡14。介面模組70連同通訊系統3作為裝置1的中央介面,進而用於與較高階控制及/或調節裝置2通訊。為此,介面模組70具有連結到通訊系統3的通訊介面71。再者,個別加熱控制及/或調節裝置1代表系統的電源模組或電源單位。加熱控制及/或調節裝置1係藉由其通訊介面7連結到內部(專屬)通訊系統72,且藉由上述系統與介面模組70通訊。介面模組70從較高階控制及/或調節裝置2接受所需值及/或控制指令,再將其傳送到裝置1。
亦可以想到使介面模組72具有用於裝置1或周邊模組61的相似額外連結部和處理選項,藉此,隨著獲得的值和訊號的變動,可在介面模組70中調整/修改所需值或控制指令。
1‧‧‧加熱控制及/或調節裝置
2‧‧‧較高階控制及/或調節裝置
3‧‧‧通訊系統
7‧‧‧介面
8‧‧‧通訊單位
9‧‧‧外殼
10‧‧‧電源輸入
11‧‧‧電源輸出
12‧‧‧加熱元件
13‧‧‧電扇驅動器
14‧‧‧電源供應網絡
15‧‧‧配電裝置
16‧‧‧支線
17‧‧‧開關元件
18‧‧‧控制及/或調節單元
19‧‧‧預先定義的控制及/或調節演算法
20‧‧‧額外連結部
21‧‧‧溫度量測裝置
22‧‧‧額外連結部
23‧‧‧電流及/或電壓感測器
24‧‧‧額外連結部
25‧‧‧類比或數位訊號產生器
26‧‧‧額外連結部
27‧‧‧作動器
30‧‧‧溫度控制器及/或調節器
31‧‧‧排程器
40‧‧‧溫度調節器
60‧‧‧基礎模組
61‧‧‧周邊模組
62‧‧‧介面
63‧‧‧相關裝置
64‧‧‧相關裝置
65‧‧‧相關裝置
66‧‧‧相關裝置
90‧‧‧參考編號
100‧‧‧加熱控制及/或調節系統
Claims (11)
- 一種加熱控制及/或調節裝置(1),包含:- 複數電源輸出(11),其中每一個電源輸出(11)可與一加熱元件(12),特別是輻射加熱器,電性連結;- 電源輸入(10),其可電性連結至用於加熱元件(12)的電源供應器(14);- 配電裝置(15),其輸入側可電性連結至電源輸入(10),並在輸出側經由支線(16)各自電性連結至每一個電源輸出(12),以便從電源供應器(14)對電源輸出(12)供電;- 個別開關元件(17),其位在每一個支線(16)上或是介於電源輸出(11)和加熱元件(12)間;- 控制及/或調節單元(18),其被構造成隨著所需值的變動控制及/或調節開關元件(17)的開關狀態;以及- 介面(7),其用於接收所需值,其特徵為:- 具有至少一個額外連結部(20),其用於量測實際溫度值的溫度量測裝置(21);以及- 該控制及/或調節單元(18),係構造成從溫度量測裝置(21)獲得的實際溫度值,並隨著此等實際溫度值的變動控制及/或調節開關元件(17)的開關狀態。
- 如請求項1的加熱控制及/或調節裝置(1),其中該所需值即為所需溫度值。
- 如請求項1或2的加熱控制及/或調節裝置(1),其中其具有至少一個用於電流及/或電壓感測器(23)的額外連 結部(22),且加熱控制及/或調節單元(18)係構造從該電流及/或電壓感測器(23)獲得電流及/或電壓值,且隨著此等電流及/或電壓值的變動控制及/或調節開關元件(17)的開關狀態。
- 如請求項1至3中任一項的加熱控制及/或調節裝置(1),其中具有至少一個用於數位或類比訊號產生器(25)的額外連結部(24),且控制及/或調節單元(18)係構造成從訊號產生器(25)獲得類比和數位訊號,並隨著此等訊號的變動額外地控制及/或調節開關元件(17)的開關狀態。
- 如請求項1至4中任一項的加熱控制及/或調節裝置(1),其中其具有至少一個用於類比或數位訊號輸出的額外連結部(26),且控制及/或調節單元(18)構造成隨著經由額外連結部(20、22、24)獲得的值、類比或數位訊號及/或所需值的變動而產生此等類比或數位訊號。
- 如請求項3至5中任一項的加熱控制及/或調節裝置(1),其中具有一排程器(31),其將經由額外連結部獲得的值及/或類比或數位訊號及/或所需值邏輯地彼此連結,並基於儲存的邏輯來觸發加熱控制及/或調節裝置的反應。
- 如請求項1至6中任一項的加熱控制及/或調節裝置(1),其中該介面(7)具體地係用於連結到通訊系統(3),特別是連結到開放工業現場匯流排或開放工業網絡。
- 如請求項1至7中任一項的加熱控制及/或調節裝置(1),其中包含至少一個基礎模組(60)及周邊模組(61), 其可經由介面(62)電性地和機械地彼此連結或取消連結,其中周邊模組(61)包括額外連結部(20、22、24、26),較佳地亦包含用於擷取和預處理量測值的相應裝置(63、64、65)。
- 如請求項8的加熱控制及/或調節裝置(1),其中具有一第一操作模式,其用於操作配有周邊模組(61)的基礎模組(60),及第二操作模式,其用於操作不配有周邊模組(61)的基礎模組(60)。
- 如請求項1至9中任一項的加熱控制及/或調節裝置(1),其中具有一配有較高階控制及/或調節裝置(2)而操作的操作模式,及一獨立於較高階控制及/或調節裝置(2)而操作的操作模式。
- 如請求項1至10中任一項的加熱控制及/或調節裝置(1),其中具有一含有IP65並大於之保護類型的外殼。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014203729.8A DE102014203729A1 (de) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | Heizungssteuerungs- und/oder -regelungsgerät |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201542025A true TW201542025A (zh) | 2015-11-01 |
Family
ID=52626974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW104104368A TW201542025A (zh) | 2014-02-28 | 2015-02-10 | 加熱控制及/或調節裝置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9769876B2 (zh) |
EP (1) | EP2916191B1 (zh) |
CN (1) | CN104881065B (zh) |
DE (1) | DE102014203729A1 (zh) |
TW (1) | TW201542025A (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017050275A (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | カルソニックカンセイ株式会社 | 加熱装置 |
CN105407549B (zh) * | 2015-12-02 | 2018-09-11 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 电源板、电加热装置及其组装方法 |
CN105700425A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-22 | 天津派塔尔节能技术有限公司 | 一种通过gprs传输数据的伴热系统 |
CZ2017184A3 (cs) * | 2017-03-30 | 2018-08-15 | JIPA CZ s.r.o. | Stěna dna nádoby |
CN110167206B (zh) * | 2018-02-12 | 2023-01-17 | 冯嘉俊 | 调节电流的发热系统及发热系统调节电流的方法 |
DE102019124737A1 (de) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | Lofec Gmbh | Steuerungseinrichtung für ein Heizelement und Verfahren zum Betreiben einer Steuerungseinrichtung |
CN111026195B (zh) * | 2019-12-30 | 2022-02-08 | 广东美控电子科技有限公司 | 一种烤箱的功率控制装置及方法 |
CN112819251B (zh) * | 2021-02-26 | 2024-01-02 | 北京西门子西伯乐斯电子有限公司 | 供热阀门开度控制方法、装置和计算机可读介质 |
CN114364064A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-15 | 深圳市飞象智能家电科技有限公司 | 二进制加热控制电路 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3522064A1 (de) * | 1985-06-20 | 1987-01-02 | Geiss Georg Maschf | Verfahren zur leistungssteuerung und -kontrolle von heizfeldern sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
KR0182534B1 (ko) * | 1994-11-17 | 1999-05-01 | 윤종용 | 냉장고의 제상장치 및 그 제어방법 |
DE19529313A1 (de) * | 1995-08-09 | 1997-02-13 | Siemens Ag | Betriebsverfahren für eine programmgesteuerte Recheneinheit zur Steuerung von Strahlerfeldern insbesondere von Thermoformmaschinen |
CN1110676C (zh) * | 1995-10-18 | 2003-06-04 | Lg电子株式会社 | 控制冰箱冷藏室温度的装置和方法 |
US7041941B2 (en) * | 1997-04-07 | 2006-05-09 | Patented Medical Solutions, Llc | Medical item thermal treatment systems and method of monitoring medical items for compliance with prescribed requirements |
US6657173B2 (en) * | 1998-04-21 | 2003-12-02 | State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Variable frequency automated capacitive radio frequency (RF) dielectric heating system |
JP2004534193A (ja) * | 2001-03-21 | 2004-11-11 | ゴワンドン クーロン デェンチ グーフン ヨウシェン ゴンスー | 並列の分離された多重式冷却回路を備えた冷蔵庫及びこの冷蔵庫の制御方法 |
US6753513B2 (en) * | 2002-03-19 | 2004-06-22 | Hamilton Sundstrand | Propeller de-icing system |
WO2004103669A2 (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-02 | Brown Machine, Llc. | Closed loop oven control system and method |
US9345067B2 (en) * | 2008-10-13 | 2016-05-17 | ECG Operating Company LLC | Temperature monitoring and control system for negative temperature coefficient heaters |
JP5158015B2 (ja) * | 2009-05-25 | 2013-03-06 | 株式会社デンソーウェーブ | セントラル空調システム |
DE202009014331U1 (de) * | 2009-10-23 | 2010-11-25 | Beurer Gmbh | Schmiegsames Wärmegerät |
AT509836A2 (de) * | 2010-03-02 | 2011-11-15 | Siemens Ag | Elektronische sicherung |
JP6039219B2 (ja) * | 2012-04-06 | 2016-12-07 | キヤノン株式会社 | 加熱装置及び画像形成装置 |
DE202013003006U1 (de) * | 2013-03-28 | 2013-04-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Heizungssteuerungsgerät |
-
2014
- 2014-02-28 DE DE102014203729.8A patent/DE102014203729A1/de not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-02-10 TW TW104104368A patent/TW201542025A/zh unknown
- 2015-02-11 EP EP15154628.0A patent/EP2916191B1/de active Active
- 2015-02-24 US US14/630,349 patent/US9769876B2/en active Active
- 2015-02-27 CN CN201510090149.8A patent/CN104881065B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104881065A (zh) | 2015-09-02 |
US9769876B2 (en) | 2017-09-19 |
EP2916191A1 (de) | 2015-09-09 |
CN104881065B (zh) | 2018-10-16 |
EP2916191B1 (de) | 2016-08-24 |
DE102014203729A1 (de) | 2015-09-03 |
US20150250024A1 (en) | 2015-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201542025A (zh) | 加熱控制及/或調節裝置 | |
CN110192158B (zh) | 伺服系统 | |
TW201541213A (zh) | 用於加熱控制器及/或調節器之功率模組及介面模組以及用於加熱控制及/或調節之模組系統 | |
TWI743739B (zh) | 具備溫度限制裝置之熱系統 | |
US20230164885A1 (en) | Control system for controlling a heater | |
CN104883752B (zh) | 运行有加热控制和或调节装置的设备的方法、装置及设备 | |
CN102253677A (zh) | 一种热处理设备加热的恒温控制系统 | |
US6173903B1 (en) | Procedure for regulating the temperature of a material to be processed in a processing chamber and device to accomplish this | |
JP5591732B2 (ja) | 盤内湿度制御システム | |
KR100744574B1 (ko) | 전기온열매트용 과열방지장치 | |
CN201892882U (zh) | 热处理设备加热的恒温控制系统 | |
US20240163972A1 (en) | Control of electronic heaters | |
KR102248220B1 (ko) | 반도체 공정용 히팅 장치 | |
JPH0830336A (ja) | 電子機器の異常温度制御装置 | |
WO2018199917A1 (en) | Power device protection | |
KR101620187B1 (ko) | 전기 레인지 | |
JP5077001B2 (ja) | 融雪装置 | |
KR20140103193A (ko) | 기계식 온도조절기를 이용한 온수 전열 매트 보일러 | |
JPH01274617A (ja) | 温度制御装置の保護装置 | |
JP2001183268A (ja) | 温度調整システム | |
JP2001201066A (ja) | 電力制御装置 |