一种温升曲线可控电加热炉控制方法

技术领域

本发明涉及电加热炉控制方法领域，具体是一种温升曲线可控电加热炉控制方法。

背景技术

现有电加热炉主要采用温控器来控制温度，实现受控区域内的温度趋近于设定值，温控器主要是根据受控区域的温度变化，结合环境温度，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特殊效应，产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件，或者电子原件在不同温度下，工作状态的不同原理来给电路提供温度数据，以供电路采集温度数据。通过温度传感器对环境温度自动进行采样、即时监控，温控器当环境温度高于控制设定值时控制电路启动，可以设置控制回差。温控器由转换显示机构、设定机构、比较运算机构、输出机构四大机构组成，当温度传感器把现场温度转换成电信号传给温控器，温控器的转换显示机构把电信号转换成数字显示或模拟指示出来，并在内部与设设定机构的设定值通过比较机构进行比较后，通过输出机构输出给操控器，然后操控器发出开关命令，再对加热器进行控制。从而控制设备的运行以趋近于设定温度。

现有温控器能够实现恒温控制，但不能实现按照既定的温升曲线自动逐步升温控制，在金属热处理领域中，电加热炉的温升曲线对构件金属强度、机械性能影响至关重大，因此传统的温控器难以满足电加热炉对金属产品的加工需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种温升曲线可控电加热炉控制方法，以解决现有技术电加热炉采用温控器难以按温升曲线进行升温控制的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

本发明一种温升曲线可控电加热炉控制方法，所述电加热炉中设置多个电热元件，并由电加热炉的控制器控制电热元件进行定点温升加热，包括以下步骤：

步骤1、设定定点温升曲线，该定点温升曲线横坐标为时间，纵坐标为温度；

步骤2、设定检测间隔时间MW20，在步骤1中设定的定点温升曲线中，将横坐标按检测间隔时间MW20为单位横向分割为N段，依次得到时间点N

步骤3、由控制器控制至少一个但并非全部数量的电热元件工作，按所述定点温升曲线进行加热，并获取各时间点N

步骤4、设定温度允许偏差为MD28，当加热时间持续到任一N

控制器在N

步骤5、当按步骤4升温至设定的最高温度值MD12时，进行恒温保温阶段。

进一步的，步骤5恒温保温过程如下：

设定恒温保温时间MW4，设定恒温保温阶段的检测间隔时间MW6；

将恒温保温时间MW4以检测间隔时间MW6为单位横向分割为M段，依次得到时间点M

获取各时间点M

其他时间点同上，直至控制温控箱恒定保温至设定保温时间MW4,至此整个控制工艺工程结束，开始自然冷却状态。

本发明一种温升曲线可控电加热炉控制方法，还可以实现斜率温升加热，包括以下步骤：

步骤1、设定斜率温升曲线，该斜率温升曲线横坐标为时间，纵坐标为温度，并计算斜率温升曲线的斜率X=tanΦ；

步骤2、设定检测间隔时间MW20，在步骤1中设定的斜率温升曲线中，将横坐标按检测间隔时间MW20为单位横向分割为L 段，依次得到时间点L

步骤3、由控制器控制至少一个但并非全部数量的电热元件工作，按所述斜率温升曲线进行加热，并获取各时间点L

步骤4、计算实际的温升曲线斜率Y=[TL

步骤5、设定温升斜率允许偏差为MD16,那么，当加热时间到L

控制器在L

步骤6、当按步骤5升温至设定的最高温度值MD12时，开始进入恒温保温阶段。

本发明中斜率温升加热后的恒温保温过程，与定点温升加热后的恒温保温过程相同。

与现有技术相比，本发明可实现电加热炉受控区域温度按照既定的温升曲线（定点或斜率温升曲线）自动上升和下降时的升温控制，并在恒温保温时实现相应的控制过程，能够使被加热金属件达到最佳金属性能，实现了较为理想的温升加热，并提高了金属产品的加工质量。

附图说明

图1是本发明电加热炉温升曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明温升曲线可控电加热炉控制方法，可使电加热炉按如图1所示的设定的定点温升曲线或者斜率温升曲线进行温升加热控制，其中：

定点温升曲线下的温升加热控制包括以下步骤：

步骤1、设定定点温升曲线，该定点温升曲线横坐标为时间，纵坐标为温度；

步骤2、设定检测间隔时间MW20，在步骤1中设定的定点温升曲线中，将横坐标按检测间隔时间MW20为单位横向分割为N段，依次得到时间点N

步骤3、由控制器控制至少一个但并非全部数量的电热元件工作，按所述定点温升曲线进行加热，并获取各时间点N

步骤4、设定温度允许偏差为MD28，当加热时间持续到任一N

控制器在N

步骤5、当按步骤4升温至设定的最高温度值MD12时，进行恒温保温阶段。

斜率温升曲线下的温升加热控制包括以下步骤：

步骤1、设定斜率温升曲线，该斜率温升曲线横坐标为时间，纵坐标为温度，并计算斜率温升曲线的斜率X=tanΦ；

步骤2、设定检测间隔时间MW20，在步骤1中设定的斜率温升曲线中，将横坐标按检测间隔时间MW20为单位横向分割为L 段，依次得到时间点L

步骤3、由控制器控制至少一个但并非全部数量的电热元件工作，按所述斜率温升曲线进行加热，并获取各时间点L

步骤4、计算实际的温升曲线斜率Y=[TL

步骤5、设定温升斜率允许偏差为MD16,那么，当加热时间到L

控制器在L

步骤6、当按步骤5升温至设定的最高温度值MD12时，开始进入恒温保温阶段。

按定点温升曲线或者斜率温升曲线进行温升加热控制后，都需要进行恒温保温控制，两者恒温保温控制过程相同，恒温保温过程如下：

设定恒温保温时间MW4，设定恒温保温阶段的检测间隔时间MW6；

将恒温保温时间MW4以检测间隔时间MW6为单位横向分割为M段，依次得到时间点M

获取各时间点M

其他时间点同上，直至控制温控箱恒定保温至设定保温时间MW4,至此整个控制工艺工程结束，开始自然冷却状态。

本发明中，定点温升法和斜率温升法在实现曲线温升的过程中又具有各自的使用特点，定点温升发强调在加温过程中不同的时间点，实际温度与理想温度的偏差，定点温升的算法目的在于极力缩小这种每个点的偏差，整个温升曲线可以由若干个点连接组成，将这些点连接起来组成实际温升曲线，定点温升控制的主要目的就是将实际温升曲线无线靠近设定温升曲线，实现既定温升工艺技术要求，该种算法的优势在于，能够实施检测温度值，在预定的温升时间内达到温度设定的最高值，该种方案不足之处在于，实际温升曲线围绕设定曲线可能波动较大。

斜率温升控制着眼于斜率，首先计算出设定温升曲线的斜率，然后同样在温升过程中设定检测不同时间点的实际温度，比较某一个点至前一个点之间温度上升的实际斜率，这个实际斜率与设定斜率相比较，斜率控制算法的目的是将实际斜率尽量达到设定斜率，实现既定温升工艺技术要求，该算法优势是实际温升曲线平滑，斜率靠近设定斜率，温度波动性小，不足之处是可能延长或缩短实际温升时间。

在达到设定的最高温度值，即进入恒温保温阶段，恒温保温时间达到设定值后，退出全部加热元件，开始自然冷却。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。