一種加熱爐多燃燒嘴脈沖控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了提供了一種加熱爐多燃燒嘴脈沖控制方法，該方法采用一個(gè)PID控制器控制多個(gè)燃燒嘴的開啟時(shí)間及開啟脈沖時(shí)長。該控制方法通過PID控制器計(jì)算爐內(nèi)的實(shí)際溫度值與設(shè)定溫度值的差值，并通過PID計(jì)算并結(jié)合循環(huán)周期確定各個(gè)燃燒嘴的開啟脈沖時(shí)長。本發(fā)明保證了的加熱爐的爐腔內(nèi)的溫度穩(wěn)定性，提高了產(chǎn)品的加熱質(zhì)量。
【專利說明】
-種加熱妒多燃燒嘴脈沖控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及加熱爐燃燒控制領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種加熱爐多燃燒嘴脈沖控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，加熱爐的燃燒控制系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)多個(gè)燃燒嘴的同時(shí)開啟和關(guān)閉，其 存在如下缺陷：多個(gè)燃燒嘴同時(shí)開始或關(guān)閉，使得加熱爐的爐腔內(nèi)的溫度波動(dòng)較大，降低了 爐內(nèi)溫度穩(wěn)定性，影響了產(chǎn)品的加熱質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供了一種加熱爐多燃燒嘴脈沖控制方法，該方法采用一 個(gè)PID控制器控制多個(gè)燃燒嘴的開啟時(shí)間及開啟脈沖時(shí)長，從而保證了的加熱爐的爐腔內(nèi) 的溫度穩(wěn)定性，其技術(shù)方案如下：
[0004] -種加熱爐多燃燒嘴脈沖控制方法，該控制方法通過一個(gè)PID控制器控制N個(gè)燃燒 嘴的開啟時(shí)間及開啟脈沖時(shí)長，其中：N為不小于2的自然數(shù)，其特征在于，該控制方法包括 如下步驟：
[0005] 步驟一:將所述N個(gè)燃燒嘴布置于加熱爐的爐腔底部，各個(gè)所述燃燒嘴通過燃燒嘴 控制器與所述PID控制器的輸出端連接；
[0006] 步驟二:將溫度傳感器安裝至加熱爐的爐腔內(nèi)，并將所述溫度傳感器的信號(hào)輸出 端與所述PID控制器的輸入端連接；
[0007] 步驟S、設(shè)定預(yù)定溫度值、燃燒嘴工作的循環(huán)周期Tmax及燃燒嘴工作的間隔時(shí)長 化in并保存至所述PID控制器，各燃燒嘴依次并間隔化in開啟，其中：化in = Tmax/N;
[000引步驟四、各個(gè)燃燒嘴在各個(gè)所述循環(huán)周期Tmax內(nèi)的開啟脈沖時(shí)長為T1、T2、…、TN， 由所述PID控制器根據(jù)所述溫度傳感器采集的加熱爐的爐腔內(nèi)的實(shí)際溫度值和步驟=中設(shè) 置的所述預(yù)定溫度值進(jìn)行PID運(yùn)算，并輸出所述第一燃燒嘴、第二燃燒嘴、第=燃燒嘴及第 四燃燒嘴在各個(gè)所述循環(huán)周期Tmax內(nèi)的開啟時(shí)長百分比ui(t):
[0009]
[0010]其中：Kp、Ki及Kd分別為比例常數(shù)、積分常數(shù)及微分常數(shù)，i為燃燒嘴的序號(hào)，e(t) 為加熱爐的爐腔內(nèi)的實(shí)際溫度值與步驟=中設(shè)置的預(yù)定溫度值之間的溫差；
[0011] 各個(gè)所述燃燒嘴在各個(gè)所述循環(huán)周期Tmax內(nèi)的所述開啟時(shí)長百分比Ui(t)
[0012] 與所述循環(huán)周期Tmax相乘即得各個(gè)所述燃燒嘴在各個(gè)所述循環(huán)周期Tmax內(nèi)的所 述脈沖開啟時(shí)長T1、T2、…、TN。
[0013] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，其通過PID控制器控制四個(gè)燃燒嘴的開啟，所述循環(huán)周 期Tmax為120s，所述間隔時(shí)長化in為30s。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果在于:采用一個(gè)PID控制器控制多個(gè)燃燒嘴的 開啟時(shí)間及開啟時(shí)長，從而保證了的加熱爐的爐腔內(nèi)的溫度穩(wěn)定性，提高了產(chǎn)品的加熱質(zhì) 量。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明在一個(gè)具體實(shí)施例中的控制原理圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明在一個(gè)具體實(shí)施例中的各個(gè)燃燒嘴的脈沖開啟時(shí)長示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 如圖1所示，在一個(gè)具體應(yīng)用中，本發(fā)明的加熱爐多燃燒嘴脈沖控制方法，其通過 一個(gè)PID控制器控制控制4個(gè)燃燒嘴的開啟時(shí)間及開啟脈沖時(shí)長，其包括如下步驟：
[0018] 步驟一:將第一燃燒嘴、第二燃燒嘴、第=燃燒嘴及第四燃燒嘴布置在加熱爐的爐 腔底部，各個(gè)燃燒嘴通過燃燒嘴控制器與所述PID控制器的輸出端連接。所述燃燒嘴控制器 根據(jù)所述PID控制器發(fā)出的控制信號(hào)依次開啟各個(gè)燃燒嘴并控制各個(gè)燃燒嘴的開啟脈沖時(shí) 長。
[0019] 步驟二:將溫度傳感器安裝至加熱爐的爐腔內(nèi)，并將所述溫度傳感器的信號(hào)輸出 端與所述PID控制器的輸入端連接。所述溫度傳感器用于采集加熱爐的爐腔內(nèi)的實(shí)際溫度 值并將所述實(shí)際溫度值傳輸給所述PID控制器。
[0020] 步驟設(shè)定預(yù)定溫度值、燃燒嘴工作的循環(huán)周期Tmax及燃燒嘴工作的間隔時(shí)長 化in并保存至所述PID控制器，各燃燒嘴依次并間隔化in開啟，其中：化in = Tmax/4。
[0021] 步驟四：所述第一燃燒嘴、第二燃燒嘴、第=燃燒嘴及第四燃燒嘴在各個(gè)所述循環(huán) 周期Tmax內(nèi)的開啟脈沖時(shí)長分別為T1、T2、T3及T4。所述PID控制器根據(jù)所述溫度傳感器采 集的加熱爐的爐腔內(nèi)的實(shí)際溫度值和步驟=中設(shè)置的所述預(yù)定溫度值進(jìn)行PID運(yùn)算，并輸 出所述第一燃燒嘴、第二燃燒嘴、第S燃燒嘴及第四燃燒嘴在各個(gè)所述循環(huán)周期Tmax內(nèi)的 開啟時(shí)長百分比m(t):
[0022]
[0023] 其中：Kp、Ki及Kd分別為比例常數(shù)、積分常數(shù)及微分常數(shù)，i為燃燒嘴的序號(hào)，e(t) 為加熱爐的爐腔內(nèi)的實(shí)際溫度值與步驟=中設(shè)置的預(yù)定溫度值之間的溫差；
[0024] 所述第一燃燒嘴、第二燃燒嘴、第=燃燒嘴及第四燃燒嘴在各個(gè)所述循環(huán)周期 Tmax內(nèi)的所述開啟時(shí)長百分比山（t)與所述循環(huán)周期Tmax相乘即得所述第一燃燒嘴、第二 燃燒嘴、第=燃燒嘴及第四燃燒嘴在各個(gè)所述循環(huán)周期Tmax內(nèi)的所述開啟脈沖時(shí)長T1、T2、 T3及T4分別為：T1 二化日又 X山（t)，了之二化日又 Xu2(t)，T3 = Tmax Xu3(t)及 = Xiu(t)。
[0025] 如圖2所示，在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述循環(huán)周期Tmax設(shè)定為120s，燃燒嘴工作的 間隔時(shí)長化in為30s。
[00%] 1'1^2^3^4^及11'^2'^3'^4'是所述第一燃燒嘴、第二燃燒嘴、第^燃燒嘴 及第四燃燒嘴在兩個(gè)連續(xù)的循環(huán)周期內(nèi)的開啟脈沖。其中：
[0027] 在第一個(gè)脈沖周期(Os~120s)內(nèi)：PID控制器在第Os、第30s、第60s、第90s時(shí)依次 控制燃燒嘴控制器開啟第一燃燒嘴、第二燃燒嘴、第=燃燒嘴及第四燃燒嘴，并同步計(jì)算出 對(duì)應(yīng)的被開啟的燃燒嘴的開啟時(shí)長百分比。本實(shí)施例中，所述第一燃燒嘴、第二燃燒嘴、第 S燃燒嘴及第四燃燒嘴在第一個(gè)脈沖周期內(nèi)的開啟時(shí)長百分比分別為m(t) = 50%，U2(t) =62.5 %，U3(t) = 45 %，U4( t) = 47.5%，對(duì)應(yīng)的，PID控制器控制所述第一燃燒嘴、第二燃燒 嘴、第=燃燒嘴及第四燃燒嘴在第一個(gè)脈沖周期內(nèi)的開啟脈沖時(shí)長為Tl = 60s、T2 = 75s、T3 = 54s、T4 = 57s。
[002引在第二個(gè)脈沖周期（120s~240s)內(nèi)：PID控制器在第120s、第150s、第180s、第210s 時(shí)依次控制燃燒嘴控制器開啟第一燃燒嘴、第二燃燒嘴、第=燃燒嘴及第四燃燒嘴，并同步 計(jì)算出對(duì)應(yīng)的被開啟的燃燒嘴的開啟時(shí)長百分比。本實(shí)施例中，所述第一燃燒嘴、第二燃燒 嘴、第=燃燒嘴及第四燃燒嘴在第二個(gè)脈沖周期內(nèi)的開啟時(shí)長百分比分別為ui(t) = 37.5%，U2(t)=42.5%，U3(t) = 27.5%，U4(t) = 30%，對(duì)應(yīng)的，PID 控制器控制所述第一燃 燒嘴、第二燃燒嘴、第=燃燒嘴及第四燃燒嘴在第二個(gè)脈沖周期內(nèi)的開啟脈沖時(shí)長為Tl' = 45s、T2'=51s、Tl'=33s、Tl'=36s。
[0029] 可見，本發(fā)明采用一個(gè)PID控制器控制多個(gè)燃燒嘴的開啟時(shí)間及開啟脈沖時(shí)長，從 而保證了的加熱爐的爐腔內(nèi)的溫度穩(wěn)定性，提高了產(chǎn)品的加熱質(zhì)量。
[0030] 本發(fā)明中的PI的十算方法及控制技術(shù)為現(xiàn)有公知技術(shù)，具體可參見PID自控領(lǐng)域的 教科書或工具手冊(cè)。
[0031] 上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了足夠詳細(xì)的具有一定特殊性的描述。所屬領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù) 人員應(yīng)該理解，實(shí)施例中的描述僅僅是示例性的，在不偏離本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的前 提下做出所有改變都應(yīng)該屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍是由所述的權(quán) 利要求書進(jìn)行限定的，而不是由實(shí)施例中的上述描述來限定的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種加熱爐多燃燒嘴脈沖控制方法，該控制方法通過一個(gè)PID控制器控制N個(gè)燃燒嘴 的開啟時(shí)間及開啟脈沖時(shí)長，其中：N為不小于2的自然數(shù)，其特征在于，該控制方法包括如 下步驟： 步驟一:將所述N個(gè)燃燒嘴布置于加熱爐的爐腔底部，各個(gè)所述燃燒嘴通過燃燒嘴控制 器與所述PID控制器的輸出端連接； 步驟二:將溫度傳感器安裝至加熱爐的爐腔內(nèi)，并將所述溫度傳感器的信號(hào)輸出端與 所述PID控制器的輸入端連接； 步驟三、設(shè)定預(yù)定溫度值、燃燒嘴工作的循環(huán)周期Tmax及燃燒嘴工作的間隔時(shí)長Tmin 并保存至所述PID控制器，各燃燒嘴依次并間隔Tmin開啟，其中：Tmin = Tmax/N; 步驟四、各個(gè)燃燒嘴在各個(gè)所述循環(huán)周期Tmax內(nèi)的開啟脈沖時(shí)長為T1、T2~TN，由所述 PID控制器根據(jù)所述溫度傳感器采集的加熱爐的爐腔內(nèi)的實(shí)際溫度值和步驟三中設(shè)置的所 述預(yù)定溫度值進(jìn)行PID運(yùn)算，并輸出所述第一燃燒嘴、第二燃燒嘴、第三燃燒嘴及第四燃燒 嘴在各個(gè)所述循環(huán)周期Tmax內(nèi)的開啟時(shí)長百分比m(t):其中：Kp、Ki及Kd分別為比例常數(shù)、積分常數(shù)及微分常數(shù)，i為燃燒嘴的序號(hào)，e (t)為加 熱爐的爐腔內(nèi)的實(shí)際溫度值與步驟三中設(shè)置的預(yù)定溫度值之間的溫差； 各個(gè)所述燃燒嘴在各個(gè)所述循環(huán)周期Tmax內(nèi)的所述開啟時(shí)長百分比m(t)與所述循環(huán) 周期Tmax相乘即得各個(gè)所述燃燒嘴在各個(gè)所述循環(huán)周期Tmax內(nèi)的所述脈沖開啟時(shí)長T1、 T2、…、TN〇2. 如權(quán)利要求1所述的加熱爐多燃燒嘴脈沖控制方法，其特征在于：其通過PID控制器 控制4個(gè)燃燒嘴的開啟，所述循環(huán)周期Tmax為120s，所述間隔時(shí)長Tmin為30s。
【文檔編號(hào)】F27D19/00GK106052410SQ201610580056
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月21日 公開號(hào)201610580056.8, CN 106052410 A, CN 106052410A, CN 201610580056, CN-A-106052410, CN106052410 A, CN106052410A, CN201610580056, CN201610580056.8
【發(fā)明人】吉順冬, 丁鵬坤, 丁日意, 顧劍鋒
【申請(qǐng)人】江蘇豐東熱技術(shù)股份有限公司