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CN119533124A - 基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统及方法 - Google Patents

基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统及方法 Download PDF

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CN119533124A
CN119533124A CN202510097313.1A CN202510097313A CN119533124A CN 119533124 A CN119533124 A CN 119533124A CN 202510097313 A CN202510097313 A CN 202510097313A CN 119533124 A CN119533124 A CN 119533124A
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kiln
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向细良
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Tianxin Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统及方法,涉及窑炉技术领域。该基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统,包括:电烧辊道窑温度检测模块、恒温动态控制模块、多能源比例调控模块和自动控温模块。本发明通过获取电烧辊道窑的温度分析得到调整温差并判断是否进行恒温控制,接着通过电烧辊道窑温差分析系数以获取控温等级,并据此进行热量能源供给,同时获取热量能源数据结合预设比例和调整温差得到恒温比例符合评估系数进行比例调整,最后根据阶段划分评估系数自动切换能源供给,达到了提高多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制准确度的效果,解决了现有技术中多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制不准确的问题。

Description

基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统及方法
技术领域
本发明涉及窑炉技术领域,尤其涉及基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统及方法。
背景技术
在瓷砖生产行业,电烧辊道窑作为关键设备,在瓷砖烧结环节扮演着重要角色。电烧辊道窑以电能为主要能源,通过辊棒的转动带动瓷砖坯体在窑内移动,实现连续化的烧结过程。其具有温度分布较为均匀、自动化程度高、生产效率高等优点,能够满足大规模瓷砖生产的需求。在温度控制方面,传统的电烧辊道窑通常采用较为简单的温控系统,主要通过设置固定的温度参数,依靠温控器来调节加热元件的功率,以维持窑内温度。然而,这种控制方式在面对复杂的生产工况和多能源混合使用的场景时,暴露出诸多问题。由于电烧辊道窑在运行过程中,受到环境因素(如环境温度、湿度变化)、物料特性(坯体材质、含水率不同)以及设备自身损耗等多种因素的影响,窑内温度容易出现波动。同时,当引入太阳能、风能等辅助能源与电能混合使用时,不同能源的动态响应特性和供热效率差异显著。例如,太阳能受光照强度和时间的限制,其能量输出不稳定;风能能受风速的影响,其能量输出不稳定;风能的供应可能受到气候条件的影响。在切换或协同使用这些能源时,传统控制系统难以精准协调各能源的比例,导致多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制不准确,进而影响瓷砖的产品质量和能源利用效率。这不仅增加了生产成本,还对陶瓷行业的绿色可持续发展形成制约。
例如公开号为:CN118328724A的专利申请公开的一种恒温窑炉控制方法和系统,包括:在窑窑温升阶段,计算窑炉达到设定的温度所需的热量,以及需要的燃料量;根据所需热量和燃料量,计算助燃空气量;并控制每个通道的燃烧设备和输送的燃料量,使窑炉达到设定温度;在物料烧成阶段,计算烧成所需的热量,以及需要的燃料量;根据所需热量和燃料量,计算助燃空气量;并控制每个通道的燃烧设备和输送的燃料量,使物料烧成得到产品。
例如公告号为:CN117249685B的发明专利公告的壁砖、窑炉及窑窑温控系统,包括:砖体和连接件。砖体的内部设置有介质通道,介质通道至少包括两个端口。连接件与介质通道的两个端口一一对应,包括连接通道、柔性密封部和牵引组件,连接通道至少部分地插设于介质通道的端口内,围绕连接通道的轴心,连接通道的外周壁设置有挤压部,挤压部凸出于连接通道的外周壁,柔性密封部与连接通道连接,柔性密封部与连接通道的连接处位于挤压部远离介质通道的端口的一侧,柔性密封部部分地夹设于挤压部和介质通道的内周壁之间。
但本申请在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中,发现上述技术至少存在如下技术问题:
现有技术中,由于不同能源具有不同的动态响应特性和供热效率,在切换或协同使用时容易出现不平衡,存在多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制不准确的问题。
发明内容
本申请实施例通过提供基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统及方法,解决了现有技术中多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制不准确的问题,实现了多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制准确度的提高。
本申请实施例提供了基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统,包括:电烧辊道窑温度检测模块、恒温动态控制模块、多能源比例调控模块和自动控温模块;其中,所述电烧辊道窑温度检测模块用于获取电烧辊道窑预设时间点各预设部署位置的温度,通过分析得到对应的调整温差以判断是否进行恒温控制;所述恒温动态控制模块用于通过各预设部署位置的调整温差和外部数据得到电烧辊道窑温差分析系数,并根据电烧辊道窑温差分析系数得到控温等级,所述电烧辊道窑温差分析系数用于综合反映电烧辊道窑的温差变化稳定程度;所述多能源比例调控模块用于根据控温等级进行热量能源供给并获取热量能源数据,将获取的热量能源数据结合预设比例和调整温差得到恒温比例符合评估系数,基于恒温比例符合评估系数进行比例调整,所述恒温比例符合评估系数用于评估多能源的预设比例的符合程度;所述自动控温模块用于将实时获取的窑温数据与热量能源数据结合得到阶段划分评估系数,并基于阶段划分评估系数自动切换能源供给,所述阶段划分评估系数用于判断电烧辊道窑的温控阶段;所述判断是否进行恒温控制的具体流程如下:从预设数据库获取参考判断数据,所述参考判断数据包括温度偏差和预设容错比例;将各预设部署位置的调整温差依次与温度偏差进行比较:若调整温差不大于温度偏差,则将该预设部署位置标记为1,所述调整温差表示各预设部署位置的温度与预设恒温温度之差;若调整温差大于温度偏差,则将该预设部署位置标记为0;统计标记为0的预设部署位置数量,将统计的结果与预设部署位置的总数量相结合得到恒温失控点比例,所述恒温失控点比例通过统计的结果与预设部署位置的总数量的比值表示;将恒温失控点比例与预设容错比例进行比较:若恒温失控点比例不大于预设容错比例,则不进行恒温控制;若恒温失控点比例大于预设容错比例,则执行恒温动态控制模块的功能。
进一步的,所述外部数据包括环境温度、环境湿度、供给速率、系统响应速度;所述热量能源数据包括温度变化率、太阳能消耗量、风能消耗量和电能消耗量;所述窑温数据包括窑内温度、温度变化速率、热源输出功率和窑内压力。
进一步的,所述电烧辊道窑温差分析系数的具体获取流程如下:对预设时间点和预设部署位置分别进行编号,并从预设数据库获取参考外部数据,所述参考外部数据包括预设恒温温度、平均湿度、供给速率最大值和供给速率最小值;根据外部数据和参考外部数据得到外部调节系数,所述外部调节系数用于量化外部因素对恒温控制的影响;对系统响应速度进行预处理,所述预处理用于对系统响应速度进行归一化;获取调整温差并结合外部调节系数得到电烧辊道窑温差分析系数。
进一步的,所述恒温比例符合评估系数的具体获取过程如下:根据热量能源的类别对热量能源进行编号,并获取热量能源对应的预设比例以及对应的热量能源数据;基于控温等级,对所有热量能源进行使用标记系数赋值;通过热量能源数据及对应的使用标记系数得到总能源消耗量,并从预设数据库获取参考温度变化率,结合热量能源数据以及预设比例得到恒温比例符合评估系数。
进一步的,所述恒温比例符合评估系数的具体限制表达式如下:式中,t表示预设时间点的编号,表示预设时间点的总数量,表示在第t个预设时间点的太阳能消耗量,表示在第t个预设时间点的风能消耗量,表示在第t个预设时间点的电能消耗量,表示在第t个预设时间点太阳能消耗量对应的使用标记系数,表示在第t个预设时间点风能消耗量对应的使用标记系数,表示在第t个预设时间点电能消耗量对应的使用标记系数,表示在第t个预设时间点的温度变化率,表示参考温度变化率,表示在第t个预设时间点的总能源消耗量,表示预设比例,表示在第t个预设时间点的恒温比例符合评估系数。
进一步的,所述基于恒温比例符合评估系数进行比例调整的具体过程如下:从预设数据库获取比例评估阈值,并与恒温比例符合评估系数进行比较:若恒温比例符合评估系数不小于比例评估阈值,则不进行比例调整;若恒温比例符合评估系数小于比例评估阈值,则进行比例调整;所述进行比例调整的具体过程如下:构建比例符合差和调整力度比例的比例调整映射集,所述比例符合差表示恒温比例符合评估系数与比例评估阈值之间的差值;从比例调整映射集获取对应的调整力度比例,根据对应的调整力度比例调整预设比例。
进一步的,所述阶段划分评估系数的具体流程如下:从预设数据库获取参考窑温数据,所述参考窑温数据包括平均输出功率和平均窑内压力;对窑温数据进行数据预处理,所述数据预处理表示将窑温数据去单位化并统一量纲;获取预设恒温温度并结合窑温数据、参考窑温数据得到窑温系数,所述窑温系数包括温度系数、温度变化率系数、热源输出功率系数和窑内压力系数;对窑温系数进行求和运算后处理得到阶段划分评估系数。
进一步的,所述基于阶段划分评估系数自动切换能源供给的具体方式如下:从预设数据库获取阶段划分区间,所述阶段划分区间包括启动区间、升温区间、恒温区间和冷却区间;若阶段划分评估系数在启动区间范围内,则按照预设的供给规则自动切换供给热量能源以适应电烧辊道窑的启动阶段,所述预设的供给规则包括预设比例和对应的供给热量能源;若阶段划分评估系数在升温区间范围内,则按照预设的供给规则自动切换供给热量能源以适应电烧辊道窑的升温阶段;若阶段划分评估系数在恒温区间范围内,则按照预设的供给规则自动切换供给热量能源以适应电烧辊道窑的恒温阶段;若阶段划分评估系数在冷却区间范围内,则按照预设的供给规则自动切换供给热量能源以适应电烧辊道窑的冷却阶段。
本申请实施例提供基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制方法,包括以下步骤:获取电烧辊道窑预设时间点各预设部署位置的温度,通过分析得到对应的调整温差以判断是否进行恒温控制;通过各预设部署位置的调整温差和外部数据得到电烧辊道窑温差分析系数,并根据电烧辊道窑温差分析系数得到控温等级,所述电烧辊道窑温差分析系数用于综合反映电烧辊道窑的温差变化稳定程度;根据控温等级进行热量能源供给并获取热量能源数据,将获取的热量能源数据结合预设比例和调整温差得到恒温比例符合评估系数,基于恒温比例符合评估系数进行比例调整,所述恒温比例符合评估系数用于评估多能源的预设比例的符合程度;将实时获取的窑温数据与热量能源数据结合得到阶段划分评估系数,并基于阶段划分评估系数自动切换能源供给,所述阶段划分评估系数用于判断电烧辊道窑的温控阶段,所述判断是否进行恒温控制的具体流程如下:从预设数据库获取参考判断数据,所述参考判断数据包括温度偏差和预设容错比例;将各预设部署位置的调整温差依次与温度偏差进行比较:若调整温差不大于温度偏差,则将该预设部署位置标记为1,所述调整温差表示各预设部署位置的温度与预设恒温温度之差;若调整温差大于温度偏差,则将该预设部署位置标记为0;统计标记为0的预设部署位置数量,将统计的结果与预设部署位置的总数量相结合得到恒温失控点比例,所述恒温失控点比例通过统计的结果与预设部署位置的总数量的比值表示;将恒温失控点比例与预设容错比例进行比较:若恒温失控点比例不大于预设容错比例,则不进行恒温控制;若恒温失控点比例大于预设容错比例,则执行恒温动态控制模块的功能。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
1、通过调整温差和外部数据得到电烧辊道窑温差分析系数以获取控温等级,并根据控温等级进行热量能源供给同时获取热量能源数据,然后将获取的热量能源数据结合预设比例和调整温差得到恒温比例符合评估系数以进行比例调整,最后将实时获取的窑温数据与热量能源数据结合得到阶段划分评估系数并据此自动切换能源供给,从而实现了多能源混合控制的动态调控自动化,进而提高了多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制的准确度,有效解决了现有技术中多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制不准确的问题。
2、通过对预设时间点和预设部署位置分别进行编号,并从预设数据库获取参考外部数据,接着根据外部数据和参考外部数据得到外部调节系数,并对系统响应速度进行预处理,最后获取调整温差并结合外部调节系数得到电烧辊道窑温差分析系数,从而更加准确地评估了电烧辊道窑的温度情况,进而实现了对电烧辊道窑更准确地恒温控制。
3、通过根据热量能源的类别对热量能源进行编号,并获取热量能源对应的预设比例以及对应的热量能源数据,接着基于控温等级对所有热量能源进行使用标记系数赋值,接着通过热量能源数据及对应的使用标记系数得到总能源消耗量,并从预设数据库获取参考温度变化率,最后结合热量能源数据以及预设比例得到恒温比例符合评估系数,从而更加准确地评估了各热量能源比例的符合程度,进而实现了更准确地调控热量能源的比例。
附图说明
图1为本申请实施例提供的基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的阶段划分评估系数的变化示意图。
具体实施方式
在本实施例中,电烧辊道窑作为瓷砖烧结的关键设备,与本技术中的四个核心模块紧密相连,通过数据交互与指令传输实现精准的恒温控制。以下将从各模块与电烧辊道窑的数据流向、控制指令传递等方面详细阐述它们之间的连接关系。
电烧辊道窑温度检测模块与电烧辊道窑:电烧辊道窑温度检测模块与电烧辊道窑通过温度传感器建立直接连接。温度传感器安装在电烧辊道窑的预设部署位置,这些位置的选取充分考虑了窑内温度分布的代表性,包括不同区域、靠近加热元件处以及瓷砖坯体经过的关键部位等。传感器实时采集电烧辊道窑在预设时间点的温度数据,并将其传输给电烧辊道窑温度检测模块。该模块对接收的数据进行分析处理,计算出各预设部署位置的温度与预设恒温温度之间的调整温差。依据调整温差,模块进一步判断电烧辊道窑是否需要启动恒温控制流程。此连接为整个恒温控制系统提供了实时且关键的温度数据基础,是后续精确控制的重要前提。
恒温动态控制模块与电烧辊道窑:恒温动态控制模块与电烧辊道窑之间的连接是间接且多数据源驱动的。一方面,恒温动态控制模块接收来自电烧辊道窑温度检测模块的调整温差数据,这些数据反映了电烧辊道窑当前温度与预设恒温温度的偏差情况。另一方面,通过环境传感器和动态分析仪等设备,恒温动态控制模块获取环境温度、湿度、供给速率以及系统响应速度等外部数据。将调整温差和外部数据相结合,模块运用特定算法计算出电烧辊道窑温差分析系数,并据此确定控温等级。控温等级信息随后被传输至多能源比例调控模块,作为调整能源供给策略的重要依据。恒温动态控制模块在整个系统中起到了数据融合与分析的关键作用,为实现精准的恒温控制提供了核心的控制参数。
多能源比例调控模块与电烧辊道窑:多能源比例调控模块与电烧辊道窑的连接主要体现在能源供给和数据反馈两个方面。在能源供给方面,模块依据恒温动态控制模块提供的控温等级,向电烧辊道窑的太阳能、风能和电能等能源供应设备发送指令,精确调整不同能源的供给比例。当控温等级要求增加热量时,模块可能会提高电能的供给比例,同时合理调配太阳能和风能的供应。在数据反馈方面,多能源比例调控模块通过温度传感器、太阳能功率计、电能表等热量能源检测设备,实时采集太阳能消耗量、风能消耗量、电能消耗量以及温度变化率等热量能源数据。这些数据不仅反映了能源的实际使用情况,还为模块进一步优化能源供给策略提供了依据,确保能源供给与电烧辊道窑的实际温度需求相匹配。
自动控温模块与电烧辊道窑:自动控温模块与电烧辊道窑之间存在双向的连接关系。自动控温模块实时获取电烧辊道窑的窑温数据,包括窑内温度、温度变化速率、热源输出功率和窑内压力等,同时接收多能源比例调控模块提供的热量能源数据。将这两类数据相结合,自动控温模块通过特定算法计算出阶段划分评估系数,以此判断电烧辊道窑所处的温控阶段,如启动、升温、恒温或冷却阶段。基于对温控阶段的判断,自动控温模块向电烧辊道窑的能源供给设备发送能源切换指令,实现能源供给的自动调整。在启动阶段,模块会按照预设的供给规则,调整能源供给比例和类型,以满足启动阶段的特殊需求。随着电烧辊道窑运行阶段的变化,自动控温模块持续监测和调整能源供给,确保窑内温度始终保持稳定,实现高效、精准的恒温控制。
本申请实施例通过提供基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统及方法,解决了现有技术中多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制不准确的问题,通过获取电烧辊道窑各预设部署位置的温度分析得到调整温差以判断是否进行恒温控制,接着通过对预设时间点和预设部署位置分别进行编号,并从预设数据库获取参考外部数据,然后根据外部数据和参考外部数据得到外部调节系数,并对系统响应速度进行预处理,再获取调整温差并结合外部调节系数得到电烧辊道窑温差分析系数以获取控温等级,接着根据热量能源的类别对热量能源进行编号,并获取热量能源对应的预设比例以及对应的热量能源数据,然后基于控温等级对所有热量能源进行使用标记系数赋值,再通过热量能源数据及对应的使用标记系数得到总能源消耗量,并从预设数据库获取参考温度变化率,结合热量能源数据以及预设比例得到恒温比例符合评估系数并据此进行比例调整,最后将实时获取的窑温数据与热量能源数据结合得到阶段划分评估系数并据此自动切换能源供给,实现了多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制准确度的提高。
本申请实施例中的技术方案为解决上述多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制不准确的问题,总体思路如下:
通过获取电烧辊道窑的温度分析得到调整温差并判断是否进行恒温控制,接着通过电烧辊道窑温差分析系数以获取控温等级,并据此进行热量能源供给,同时获取热量能源数据结合预设比例和调整温差得到恒温比例符合评估系数进行比例调整,最后根据得到的阶段划分评估系数自动切换能源供给,达到了提高多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制准确度的效果。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1所示,为本申请实施例提供的基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统的结构示意图,本申请实施例提供的基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统包括:电烧辊道窑温度检测模块、恒温动态控制模块、多能源比例调控模块和自动控温模块;其中,电烧辊道窑温度检测模块用于获取电烧辊道窑预设时间点各预设部署位置的温度,通过分析得到对应的调整温差以判断是否进行恒温控制;恒温动态控制模块用于通过各预设部署位置的调整温差和外部数据得到电烧辊道窑温差分析系数,并根据电烧辊道窑温差分析系数得到控温等级,电烧辊道窑温差分析系数用于综合反映电烧辊道窑的温差变化稳定程度;多能源比例调控模块用于根据控温等级进行热量能源供给并获取热量能源数据,将获取的热量能源数据结合预设比例和调整温差得到恒温比例符合评估系数,基于恒温比例符合评估系数进行比例调整,恒温比例符合评估系数用于评估多能源的预设比例的符合程度;自动控温模块用于将实时获取的窑温数据与热量能源数据结合得到阶段划分评估系数,并基于阶段划分评估系数自动切换能源供给,阶段划分评估系数用于判断电烧辊道窑的温控阶段。
在本实施例中,根据电烧辊道窑温差分析系数得到控温等级的具体过程为:从预设数据库中获取控温区间,控温区间包括启动控温区间、上升控温区间、恒温控温区间和冷却控温区间,若电烧辊道窑温差分析系数属于启动控温区间,则电烧辊道窑在当前预设时间点的控温等级为第一控温等级,若电烧辊道窑温差分析系数属于上升控温区间,则电烧辊道窑在当前预设时间点的控温等级为第二控温等级,若电烧辊道窑温差分析系数属于恒温控温区间,则电烧辊道窑在当前预设时间点的控温等级为第三控温等级,若电烧辊道窑温差分析系数属于冷却控温区间,则电烧辊道窑在当前预设时间点的控温等级为第四控温等级,控温等级包括第一控温等级、第二控温等级、第三控温等级和第四控温等级;通过该电烧辊道窑的系统模块的协同作用有助于提高多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制的准确度。
具体的,控温区间从预设数据库中获取。在一个具体的实施例中,将历史数据中启动阶段的外部数据代入电烧辊道窑温差分析系数的具体限制表达式中得到对应的数据集,并对数据集进行均值运算得到第一控温均值;将历史数据中上升阶段的外部数据代入电烧辊道窑温差分析系数的具体限制表达式中得到对应的数据集,并对数据集进行均值运算得到第二控温均值;将历史数据中恒温阶段的外部数据代入电烧辊道窑温差分析系数的具体限制表达式中得到对应的数据集,并对数据集进行均值运算得到第三控温均值;定义0到第一控温均值对应的范围为启动控温区间,第一控温均值至第二控温均值对应的区间为上升控温区间,第二控温均值至第三控温均值对应的区间为恒温控温区间,否则为冷却控温区间。
需要补充的是,外部数据包括环境温度、环境湿度、供给速率、系统响应速度;热量能源数据包括温度变化率、太阳能消耗量、风能消耗量和电能消耗量;窑温数据包括窑内温度、温度变化速率、热源输出功率和窑内压力。
具体的,外部数据通过对应的环境传感器测量得到,环境传感器包括环境温度传感器、湿度传感器和流量传感器,其中系统响应速度则通过动态分析仪获取;热量能源数据通过热量能源检测设备采集对应的热量能源数据,热量能源检测设备包括温度传感器、太阳能功率计和电能表,其中,温度变化率通过温度传感器进行测量,风能消耗量通过风力发电机的发电量记录获取,太阳能消耗量通过太阳能功率计进行测量,电能消耗量通过电能表进行测量;窑温数据则通过对应的窑温检测仪器获取对应的窑温数据,窑温检测仪器包括热电偶、数据记录仪、功率计和压差计,其中,窑内温度通过热电偶测量,温度变化速率表示相邻两个预设时间点的窑内温度的相对偏差,热源输出功率通过功率计进行测量,窑内压力通过压差计进行测量;通过上述收集和处理的各类外部数据、热量能源数据和窑温数据,为电烧辊道窑的恒温控制提供了支持。
进一步的,判断是否进行恒温控制的具体流程如下:从预设数据库获取参考判断数据,参考判断数据包括温度偏差和预设容错比例;将各预设部署位置的调整温差依次与温度偏差进行比较:若调整温差不大于温度偏差,则将该预设部署位置标记为1,调整温差表示各预设部署位置的温度与预设恒温温度之差;若调整温差大于温度偏差,则将该预设部署位置标记为0;统计标记为0的预设部署位置数量,将统计的结果与预设部署位置的总数量相结合得到恒温失控点比例,恒温失控点比例通过统计的结果与预设部署位置的总数量的比值表示;将恒温失控点比例与预设容错比例进行比较:若恒温失控点比例不大于预设容错比例,则不进行恒温控制;若恒温失控点比例大于预设容错比例,则执行恒温动态控制模块的功能。
在本实施例中,通过比较调整温差与温度偏差,并结合恒温失控点比例与预设容错比例的判断,能够更准确地判断是否需要执行电烧辊道窑的恒温控制,通过这种方法避免了单一温度点判断可能带来的误判,提高了判断的准确性和可靠性
具体的,参考判断数据从预设数据库中获取。在一个具体的实施例中,温度偏差和预设容错比例由专业的电烧辊道窑工作人员根据具体的生产情况所设定,例如可设定温度偏差为20摄氏度,预设容错比例为5%。
进一步的,电烧辊道窑温差分析系数的具体获取流程如下:对预设时间点和预设部署位置分别进行编号,并从预设数据库获取参考外部数据,参考外部数据包括预设恒温温度、平均湿度、供给速率最大值和供给速率最小值;根据外部数据和参考外部数据得到外部调节系数,即,外部调节系数用于量化外部因素对恒温控制的影响;对系统响应速度进行预处理,预处理用于对系统响应速度进行归一化;获取调整温差并结合外部调节系数得到电烧辊道窑温差分析系数,电烧辊道窑温差分析系数的具体限制表达式如下:式中,t表示预设时间点的编号,表示预设时间点的总数量,d表示预设部署位置的编号,表示预设部署位置的总数量,表示在第t个预设时间点第d个预设部署位置的编号,表示在第t个预设时间点预设部署位置的总数量,表示在第t个预设时间点第d个预设部署位置的环境温度,表示在第t个预设时间点第d个预设部署位置的环境湿度,表示在第t个预设时间点第d个预设部署位置的供给速率,表示在第t个预设时间点第d个预设部署位置的系统响应速度,表示在第t个预设时间点第d个预设部署位置的调整温差,表示预设恒温温度,表示平均湿度,表示供给速率最大值,表示供给速率最小值,表示在第t个预设时间点第d个预设部署位置的外部调节系数,表示在第t个预设时间点第d个预设部署位置的电烧辊道窑温差分析系数。
在本实施例中,算法结合外部数据和调整温差综合分析得到电烧辊道窑温差分析系数,式中,随着调整温差的减小和外部调节系数的增大,对应的电烧辊道窑温差分析系数也随之增大,其中外部调节系数受环境温度、环境湿度、供给速率、系统响应速度所影响,当供给速率属于供给速率最小值和最大值之间时,对应的外部调节系数就越大,当环境温度越接近预设恒温温度时对应的外部调节系数就越大,当环境湿度越接近平均湿度时,对应的外部调节系数也越大,外部调节系数越大;此外当系统响应速度越大时,对应的外部调节系数也越大,表示因外部因素对恒温控制的影响就越小;通过对调整温差和外部调节系数的综合考虑,更加准确地分析了电烧辊道窑的受热情况,从而采取对应的调整以及时提高电烧辊道窑的恒温控制的准确度。
具体的,参考外部数据从预设数据库获取。在一个具体的实施例中,预设恒温温度、供给速率最大值和供给速率最小值由专业的电烧辊道窑工作人员根据具体的生产情况所设定,平均湿度则通过对同样地季节的历史湿度数据进行均值运算得到。
具体的,本算法中电烧辊道窑温差分析系数的处理所涉及的参数之间相互关联,并不是独立存在的,其中,环境温度和环境湿度密切相关,空气中的环境湿度会随着环境温度的变化而变化,例如,环境温度升高时空气的饱和蒸气压增大,同样的水蒸气量会表现为较低的环境湿度;相反,环境温度降低时相对湿度会升高,供给速率通常指输入物质(如空气、燃气、水蒸气、燃料等)的流量或质量流量,它可能受到环境温度和环境湿度的直接或间接影响,因为供给物质的密度和比容会随环境条件变化;环境湿度高时,可能会在管道或传感器表面形成冷凝或水膜,这会降低传感器灵敏度,从而延迟响应时间,同时环境湿度高还可能影响燃料或空气的输送特性,间接影响响应速度。
进一步的,恒温比例符合评估系数的具体获取过程如下:根据热量能源的类别对热量能源进行编号,并获取热量能源对应的预设比例以及对应的热量能源数据;基于控温等级,对所有热量能源进行使用标记系数赋值,使用标记系数赋值表示将该控温等级对应的热量能源的使用标记系数记为1,剩余的热量能源记为0;通过热量能源数据及对应的使用标记系数得到总能源消耗量,并从预设数据库获取参考温度变化率,结合热量能源数据以及预设比例得到恒温比例符合评估系数。
恒温比例符合评估系数的具体限制表达式如下:式中,t表示预设时间点的编号,表示预设时间点的总数量,表示在第t个预设时间点的太阳能消耗量,表示在第t个预设时间点的风能消耗量,表示在第t个预设时间点的电能消耗量,表示在第t个预设时间点太阳能消耗量对应的使用标记系数,表示在第t个预设时间点风能消耗量对应的使用标记系数,表示在第t个预设时间点电能消耗量对应的使用标记系数,表示在第t个预设时间点的温度变化率(),表示参考温度变化率,表示在第t个预设时间点的总能源消耗量,表示预设比例,表示在第t个预设时间点的恒温比例符合评估系数。
在本实施例中,算法结合热量能源数据、参考温度变化率以及预设比例得到恒温比例符合评估系数,其中,预设比例表示各热量能源的比例连续相乘的结果,式中,随着太阳能消耗量、风能消耗量和电能消耗量分别与总消耗量的比值之间相乘的积与预设比例的比值的越趋近于1,恒温比例符合评估系数就越大,表示多能源的消耗比例越符合预设比例,同时当温度变化率与参考温度变化率的比值越趋近于1,恒温比例符合评估系数也越大,表示温度的变化情况也越规范;通过对恒温比例符合评估系数的分析,有助于更加了解电烧辊道窑的恒温控制的多能源的比例符合情况,从而及时采取对应的措施提高多能源的热量能源的控制准确度,同时实现了对各热量能源的动态调控,有助于各热量能源的充分利用。
具体的,预设比例和参考温度变化率均从预设数据库获取。在一个具体的实施例中,预设比例和参考温度变化率由专业的电烧辊道窑工作人员根据具体的生产情况所设定,例如在升温阶段,参考温度变化率的范围通常在20–50℃/分钟。
具体的,本算法中恒温比例符合评估系数的处理所涉及的参数之间相互关联,并不是独立存在的,其中,太阳能的输出不稳定,可能对温度变化率造成波动。通常将太阳能作为辅助热源,与其他能源配合使用,电能通常通过电加热器或感应加热提供热量,其响应速度快,是控制温度变化率的重要手段,并且在需要快速升温的阶段,优先使用电能作为主要热源,以实现较高的温度变化率。
具体的,使用标记系数赋值的具体规则为对不同控温等级下使用到的热量能源的使用标记系数赋值为1,未使用到的热量能源的使用标记系数赋值为0。
具体的,sigmoid函数的具体表达式如下:
其中,表示函数的输入,表示函数的输出。
进一步的,基于恒温比例符合评估系数进行比例调整的具体过程如下:从预设数据库获取比例评估阈值,并与恒温比例符合评估系数进行比较:若恒温比例符合评估系数不小于比例评估阈值,则不进行比例调整;若恒温比例符合评估系数小于比例评估阈值,则进行比例调整;进行比例调整的具体过程如下:构建比例符合差和调整力度比例的比例调整映射集,比例符合差表示恒温比例符合评估系数与比例评估阈值之间的差值;从比例调整映射集获取对应的调整力度比例,根据对应的调整力度比例调整预设比例。
在本实施例中,通过构建比例调整映射集,实现了比例符合差与调整力度比例之间的精确对应,从而提高了比例调整的准确性,这有助于确保调整后的多能源供给比例更加符合实际需求,进一步提高电烧辊道窑的温度控制的稳定性和效率。
具体的,比例评估阈值从预设数据库中获取。在一个具体的实施例中,将历史数据中多能源比例不符合温度情况的热量能源数据代入恒温比例符合评估系数的具体限制表达式中得到对应的数据集,并对数据集进行均值运算得到比例评估阈值。
进一步的,阶段划分评估系数的具体流程如下:从预设数据库获取参考窑温数据,参考窑温数据包括平均输出功率和平均窑内压力,参考窑温数据通过电烧辊道窑恒温控制的历史数据获取;对窑温数据进行数据预处理,数据预处理表示将窑温数据去单位化并统一量纲;获取预设恒温温度并结合窑温数据、参考窑温数据得到窑温系数,窑温系数包括温度系数(即)、温度变化率系数(即)、热源输出功率系数(即)和窑内压力系数(即);对窑温系数进行求和运算后处理得到阶段划分评估系数,阶段划分评估系数的具体限制表达式如下:
式中,t表示预设时间点的编号,表示预设时间点的总数量,表示在第t个预设时间点的窑内温度,表示在第t个预设时间点的温度变化率,表示在第t个预设时间点的热源输出功率,表示在第t个预设时间点的窑内压力,表示在第t个预设时间点的温度系数,表示在第t个预设时间点的温度变化率系数,表示在第t个预设时间点的热源输出功率系数,表示在第t个预设时间点的窑内压力系数,表示预设恒温温度,表示平均输出功率,表示平均窑内压力,表示在第t个预设时间点的阶段划分评估系数,e表示自然常数。
在本实施例中,算法结合窑温系数综合分析得到阶段划分评估系数,式中,阶段划分评估系数随着窑温系数的增大而增大,随着窑温系数的减小而减小,其中窑温系数随着预设时间点的推移,窑温系数均呈现先增大而减小的正态分布趋势;如图2所示,图2为本申请实施例提供的阶段划分评估系数的变化示意图,其中假设预设时间点的总数量为100个,恒温温度为1200℃,平均输出功率为50kW,平均窑内压力为1.0Kpa,在同一坐标系下,作出所有窑温系数的变化曲线,并根据同一预设时间点所有窑温系数的值得到对应的阶段划分系数,从而得到阶段划分评估系数的变化曲线;随着温度系数、温度变化率系数、热源输出功率系数和窑内压力系数的增大,阶段划分评估系数随之增大,图像呈上升趋势,随着温度系数、温度变化率系数、热源输出功率系数、窑内压力系数的减小,阶段划分评估系数随之减小,图像呈下降趋势,分别对应着电烧辊道窑运行的不同阶段。
需要补充的是,温度系数随着窑内温度的增大而减小,温度变化率系数随着温度变化率的增大而减小,热源输出功率系数随着热源输出功率的增大而减小,窑内压力系数随着窑内压力的增大而减小,随着预设时间点的推移,窑温系数呈现正态分布曲线变化趋势。
具体的,通过窑温系数可得阶段划分系数的数据变化表,具体如表1所示:
从表1可以看出,随着窑温系数的增大,阶段划分系数也随之增大,例如当温度系数从第一行的0.2增长至第五行的0.8,温度变化率系数从第一行的0.1增长至第五行的0.5,热源输出功率系数从第一行的0.3增长至第五行的0.7,窑内压力系数从第一行的0.2增长至第五行的0.8,对应的阶段划分系数从第一行的1.41增长至第五行的1.91,进一步佐证了窑温系数与阶段划分系数呈正相关关系;通过对阶段划分系数的分析,有助于电烧辊道窑的控制系统更加准确地识别到温度变化情况,从而及时切换对应的热量能源,实现了更加智能化的恒温控制。
具体的,本算法中阶段划分系数的处理所涉及的参数之间相互关联,并不是独立存在的,其中,温度变化速率直接由热源输出功率、热损失以及窑内热传递过程决定,当热源输出功率增加时,温度变化速率增加,窑内温度上升更快,当热损失大于热源输出功率时,温度变化速率为负,即窑内温度下降,窑内温度升高会导致窑内气体膨胀,从而增加窑内压力。
具体的,参考窑温数据从预设数据库获取。在一个具体的实施例中,参考窑温数据通过对历史数据中的热源输出功率和窑内压力分别进行均值运算得到平均输出功率和平均窑内压力。
进一步的,基于阶段划分评估系数自动切换能源供给的具体方式如下:从预设数据库获取阶段划分区间,阶段划分区间包括启动区间、升温区间、恒温区间和冷却区间;若阶段划分评估系数在启动区间范围内,则按照预设的供给规则自动切换供给热量能源以适应电烧辊道窑的启动阶段,预设的供给规则包括预设比例和对应的供给热量能源;若阶段划分评估系数在升温区间范围内,则按照预设的供给规则自动切换供给热量能源以适应电烧辊道窑的升温阶段;若阶段划分评估系数在恒温区间范围内,则按照预设的供给规则自动切换供给热量能源以适应电烧辊道窑的恒温阶段;若阶段划分评估系数在冷却区间范围内,则按照预设的供给规则自动切换供给热量能源以适应电烧辊道窑的冷却阶段。
在本实施例中,当检测到电烧辊道窑处于不同的阶段时便自动切换供给热量能源,例如,若检测到电烧辊道窑处于恒温阶段,则按照恒温阶段的预设的供给规则将当前供给的热量能源进行切换,比如从升温阶段切换至恒温阶段,对应的热量能源中电能的供给比例可能从0.8切换至0.2,太阳能的供给比例可能从0.2切换至0.8;通过根据电烧辊道窑的不同运行阶段自动切换热量能源的供给,可以确保每个阶段都获得最合适的热量输入,从而避免能源浪费和不必要的成本支出,有助于提高整体能源利用效率,降低生产成本。
具体的,阶段划分区间从预设数据库中获取。在一个具体的实施例中,将电烧辊道窑的历史数据中启动阶段的窑温数据代入阶段划分评估系数的具体限制表达式中得到对应的数据集,并对数据集进行均值运算得到第一均值,将电烧辊道窑的历史数据中上升阶段的窑温数据代入阶段划分评估系数的具体限制表达式中得到对应的数据集,并对数据集进行均值运算得到第二均值,将电烧辊道窑的历史数据中恒温阶段的窑温数据代入阶段划分评估系数的具体限制表达式中得到对应的数据集,并对数据集进行均值运算得到第三均值,则0到第一均值对应的范围为启动区间,第一均值至第二均值对应的区间为上升区间,第二均值至第三均值对应的区间为恒温区间,否则为冷却区间。
本申请实施例提供基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制方法,包括以下步骤:获取电烧辊道窑的预设时间点各预设部署位置的温度,通过分析得到对应的调整温差以判断是否进行恒温控制;通过各预设部署位置的调整温差和外部数据得到电烧辊道窑温差分析系数,并根据电烧辊道窑温差分析系数得到控温等级,电烧辊道窑温差分析系数用于综合反映电烧辊道窑的温差变化稳定程度;根据控温等级进行热量能源供给并获取热量能源数据,将获取的热量能源数据结合预设比例和调整温差得到恒温比例符合评估系数,基于恒温比例符合评估系数进行比例调整,恒温比例符合评估系数用于评估多能源的预设比例的符合程度;将实时获取的电烧辊道窑的窑温数据与热量能源数据结合得到阶段划分评估系数,并基于阶段划分评估系数自动切换能源供给,阶段划分评估系数用于判断电烧辊道窑的温控阶段。
在本实施例中,通过实时监测电烧辊道窑的温度、计算温差分析系数、确定控温等级、精确控制热量能源供给和比例调整以及自动切换能源供给等步骤,实现了对电烧辊道窑温度的精确控制;该方法不仅提高了电烧辊道窑的温度控制的及时性和准确性,还提高了能源利用效率并降低了生产成本。同时,该方法还增强了电烧辊道窑的控制系统的稳定性和可靠性,为瓷砖烧结过程的质量控制和生产效率提供了有力保障。
综上所述,本申请实施例通过调整温差和外部数据得到电烧辊道窑温差分析系数以获取控温等级,并根据控温等级进行热量能源供给同时获取热量能源数据,然后将获取的热量能源数据结合预设比例和调整温差得到恒温比例符合评估系数以进行比例调整,最后将实时获取的窑温数据与热量能源数据结合得到阶段划分评估系数并据此自动切换能源供给,从而实现了多能源混合控制的动态调控自动化,进而提高了多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制的准确度,有效解决了现有技术中多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制不准确的问题。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的系统、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,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发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统,其特征在于,包括:电烧辊道窑温度检测模块、恒温动态控制模块、多能源比例调控模块和自动控温模块;
其中,所述电烧辊道窑温度检测模块用于获取电烧辊道窑预设时间点各预设部署位置的温度,通过分析得到对应的调整温差以判断是否进行恒温控制;
所述恒温动态控制模块用于通过各预设部署位置的调整温差和外部数据得到电烧辊道窑温差分析系数,并根据电烧辊道窑温差分析系数得到控温等级,所述电烧辊道窑温差分析系数用于综合反映电烧辊道窑的温差变化稳定程度;
所述多能源比例调控模块用于根据控温等级进行热量能源供给并获取热量能源数据,将获取的热量能源数据结合预设比例和调整温差得到恒温比例符合评估系数,基于恒温比例符合评估系数进行比例调整,所述恒温比例符合评估系数用于评估多能源的预设比例的符合程度;
所述自动控温模块用于将实时获取的窑温数据与热量能源数据结合得到阶段划分评估系数,并基于阶段划分评估系数自动切换能源供给,所述阶段划分评估系数用于判断电烧辊道窑的温控阶段;
所述判断是否进行恒温控制的具体流程如下:
从预设数据库获取参考判断数据,所述参考判断数据包括温度偏差和预设容错比例;
将各预设部署位置的调整温差依次与温度偏差进行比较:
若调整温差不大于温度偏差,则将该预设部署位置标记为1,所述调整温差表示各预设部署位置的温度与预设恒温温度之差;
若调整温差大于温度偏差,则将该预设部署位置标记为0;
统计标记为0的预设部署位置数量,将统计的结果与预设部署位置的总数量相结合得到恒温失控点比例,所述恒温失控点比例通过统计的结果与预设部署位置的总数量的比值表示;
将恒温失控点比例与预设容错比例进行比较:
若恒温失控点比例不大于预设容错比例,则不进行恒温控制;
若恒温失控点比例大于预设容错比例,则执行恒温动态控制模块的功能。
2.如权利要求1所述基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统,其特征在于,所述外部数据包括环境温度、环境湿度、供给速率、系统响应速度;
所述热量能源数据包括温度变化率、太阳能消耗量、风能消耗量和电能消耗量;
所述窑温数据包括窑内温度、温度变化速率、热源输出功率和窑内压力。
3.如权利要求2所述基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统,其特征在于,所述电烧辊道窑温差分析系数的具体获取流程如下:
对预设时间点和预设部署位置分别进行编号,并从预设数据库获取参考外部数据,所述参考外部数据包括预设恒温温度、平均湿度、供给速率最大值和供给速率最小值;
根据外部数据和参考外部数据得到外部调节系数,所述外部调节系数用于量化外部因素对恒温控制的影响;
对系统响应速度进行预处理,所述预处理用于对系统响应速度进行归一化;
获取调整温差并结合外部调节系数得到电烧辊道窑温差分析系数。
4.如权利要求2所述基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统,其特征在于,所述恒温比例符合评估系数的具体获取过程如下:
根据热量能源的类别对热量能源进行编号,并获取热量能源对应的预设比例以及对应的热量能源数据;
基于控温等级,对所有热量能源进行使用标记系数赋值;
通过热量能源数据及对应的使用标记系数得到总能源消耗量,并从预设数据库获取参考温度变化率,结合热量能源数据以及预设比例得到恒温比例符合评估系数。
5.如权利要求4所述基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统,其特征在于,所述恒温比例符合评估系数的具体限制表达式如下:
式中,t表示预设时间点的编号,表示预设时间点的总数量,表示在第t个预设时间点的太阳能消耗量,表示在第t个预设时间点的风能消耗量,表示在第t个预设时间点的电能消耗量,表示在第t个预设时间点太阳能消耗量对应的使用标记系数,表示在第t个预设时间点风能消耗量对应的使用标记系数,表示在第t个预设时间点电能消耗量对应的使用标记系数,表示在第t个预设时间点的温度变化率,表示参考温度变化率,表示在第t个预设时间点的总能源消耗量,表示预设比例,表示在第t个预设时间点的恒温比例符合评估系数。
6.如权利要求1所述基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统,其特征在于,所述基于恒温比例符合评估系数进行比例调整的具体过程如下:
从预设数据库获取比例评估阈值,并与恒温比例符合评估系数进行比较:
若恒温比例符合评估系数不小于比例评估阈值,则不进行比例调整;
若恒温比例符合评估系数小于比例评估阈值,则进行比例调整;
所述进行比例调整的具体过程如下:
构建比例符合差和调整力度比例的比例调整映射集,所述比例符合差表示恒温比例符合评估系数与比例评估阈值之间的差值;
从比例调整映射集获取对应的调整力度比例,根据对应的调整力度比例调整预设比例。
7.如权利要求2所述基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统,其特征在于,所述阶段划分评估系数的具体流程如下:
从预设数据库获取参考窑温数据,所述参考窑温数据包括平均输出功率和平均窑内压力;
对窑温数据进行数据预处理,所述数据预处理表示将窑温数据去单位化并统一量纲;
获取预设恒温温度并结合窑温数据、参考窑温数据得到窑温系数,所述窑温系数包括温度系数、温度变化率系数、热源输出功率系数和窑内压力系数;
对窑温系数进行求和运算后处理得到阶段划分评估系数。
8.如权利要求7所述基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制系统,其特征在于,所述基于阶段划分评估系数自动切换能源供给的具体方式如下:
从预设数据库获取阶段划分区间,所述阶段划分区间包括启动区间、升温区间、恒温区间和冷却区间;
若阶段划分评估系数在启动区间范围内,则按照预设的供给规则自动切换供给热量能源以适应电烧辊道窑的启动阶段,所述预设的供给规则包括预设比例和对应的供给热量能源;
若阶段划分评估系数在升温区间范围内,则按照预设的供给规则自动切换供给热量能源以适应电烧辊道窑的升温阶段;
若阶段划分评估系数在恒温区间范围内,则按照预设的供给规则自动切换供给热量能源以适应电烧辊道窑的恒温阶段;
若阶段划分评估系数在冷却区间范围内,则按照预设的供给规则自动切换供给热量能源以适应电烧辊道窑的冷却阶段。
9.基于多能源混合使用的电烧辊道窑恒温控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取电烧辊道窑预设时间点各预设部署位置的温度,通过分析得到对应的调整温差以判断是否进行恒温控制;
通过各预设部署位置的调整温差和外部数据得到电烧辊道窑温差分析系数,并根据电烧辊道窑温差分析系数得到控温等级,所述电烧辊道窑温差分析系数用于综合反映电烧辊道窑的温差变化稳定程度;
根据控温等级进行热量能源供给并获取热量能源数据,将获取的热量能源数据结合预设比例和调整温差得到恒温比例符合评估系数,基于恒温比例符合评估系数进行比例调整,所述恒温比例符合评估系数用于评估多能源的预设比例的符合程度;
将实时获取的窑温数据与热量能源数据结合得到阶段划分评估系数,并基于阶段划分评估系数自动切换能源供给,所述阶段划分评估系数用于判断电烧辊道窑的温控阶段;
所述判断是否进行恒温控制的具体流程如下:
从预设数据库获取参考判断数据,所述参考判断数据包括温度偏差和预设容错比例;
将各预设部署位置的调整温差依次与温度偏差进行比较:
若调整温差不大于温度偏差,则将该预设部署位置标记为1,所述调整温差表示各预设部署位置的温度与预设恒温温度之差;
若调整温差大于温度偏差,则将该预设部署位置标记为0;
统计标记为0的预设部署位置数量,将统计的结果与预设部署位置的总数量相结合得到恒温失控点比例,所述恒温失控点比例通过统计的结果与预设部署位置的总数量的比值表示;
将恒温失控点比例与预设容错比例进行比较:若恒温失控点比例不大于预设容错比例,则不进行恒温控制;
若恒温失控点比例大于预设容错比例,则执行恒温动态控制模块的功能。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002146366A (ja) * 2000-11-14 2002-05-22 Babcock Hitachi Kk 石炭ガス化装置の自己学習ファジィ制御方法
CN102418937A (zh) * 2011-11-01 2012-04-18 德化县兰星自动化工程有限公司 应用于陶瓷窑炉的助燃空气和天然气线性比例控制系统
MX2012003407A (es) * 2012-03-21 2013-09-23 Inventive Power Sa De Cv Un sistema flexible de concentrador solar parabolico lineal en pequeña escala, para generacion de energia y deshidratacion.
CN113627064A (zh) * 2021-09-03 2021-11-09 广东工业大学 基于机理和数据混合驱动的辊道窑烧成带温度预测方法
CN115900330A (zh) * 2023-02-28 2023-04-04 广东中鹏热能科技有限公司 一种窑炉多能源自适应组合加热方法
CN116734599A (zh) * 2023-07-13 2023-09-12 湖南新世纪陶瓷有限公司 一种隧道素烧窑的温度精准控制系统
WO2023178709A1 (zh) * 2022-03-23 2023-09-28 无锡百泰克生物技术有限公司 用于pcr检测仪快速恒温的控制方法、控制装置、pcr检测仪

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002146366A (ja) * 2000-11-14 2002-05-22 Babcock Hitachi Kk 石炭ガス化装置の自己学習ファジィ制御方法
CN102418937A (zh) * 2011-11-01 2012-04-18 德化县兰星自动化工程有限公司 应用于陶瓷窑炉的助燃空气和天然气线性比例控制系统
MX2012003407A (es) * 2012-03-21 2013-09-23 Inventive Power Sa De Cv Un sistema flexible de concentrador solar parabolico lineal en pequeña escala, para generacion de energia y deshidratacion.
CN113627064A (zh) * 2021-09-03 2021-11-09 广东工业大学 基于机理和数据混合驱动的辊道窑烧成带温度预测方法
WO2023178709A1 (zh) * 2022-03-23 2023-09-28 无锡百泰克生物技术有限公司 用于pcr检测仪快速恒温的控制方法、控制装置、pcr检测仪
CN115900330A (zh) * 2023-02-28 2023-04-04 广东中鹏热能科技有限公司 一种窑炉多能源自适应组合加热方法
CN116734599A (zh) * 2023-07-13 2023-09-12 湖南新世纪陶瓷有限公司 一种隧道素烧窑的温度精准控制系统

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