[发明专利]一种光纤热剥装置的加热控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于工业控制技术领域，具体涉及一种光纤热剥装置的加热控制系统及方法。

背景技术

在对光纤熔接操作前，需要对光纤进行切割和剥去涂覆层，因此需要一种剥纤工具。传统的剥纤工具采用剪刀式剪切方式对光纤保护层进行剪切剥离，在单芯光纤的剥纤中具有良好的效果。然而对带状光纤的剥纤效果却不理想，由于结构设计上的缺陷不能完全剥去带状光纤的涂覆层，光纤热剥装置是一种新型的剥纤工具，通过加热使光纤的涂覆层易于剥去，能够对单芯光纤和光纤的剥纤操作都具有良好的剥纤效果。

现有技术中热剥器多采用硬件电路设计控制加热器的加热，从而实现热剥光纤功能，其设计复杂，可靠性较低且增加了设备成本。本发明采用软件PID算法进行控制，可靠性较高，节约成本，提高剥纤质量。。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种光纤热剥装置的加热控制系统及方法，具体的技术方案如下：

一种光纤热剥装置的加热控制系统，光纤热剥装置内设有加热设备，该加热控制系统包括相互连接的主控单元和加热控制单元，主控单元包括PID控制模块，加热控制单元包括PWM输出模块以及温度检测模块，PWM输出模块和温度检测模块分别与加热设备连接；

主控单元内存储有预设的加热温度值；温度检测模块用于实时检测加热设备的温度，并将检测到的当前温度值发送给主控单元；PID控制模块根据加热温度值以及当前温度值，采用PID控制方法控制PWM输出模块的数字输出，再由数字输出对加热设备的加热过程进行控制。

作为优化方案，该加热控制系统还包括加热盖检测单元以及状态指示单元；加热盖检测单元用于检测光纤热剥装置的加热盖是否关闭，并根据检测结果发送一检测信号给主控单元；状态指示单元包括工作模式指示模块和加热温度指示模块。

作为优化方案，加热控制单元还包括过热保护模块，用于对加热设备进行过热保护。

作为优化方案，加热盖检测单元为霍尔传感器或光耦传感器。

作为优化方案，该加热控制系统包括标准工作模式和省电工作模式；工作模式指示模块包括两个LED指示灯，分别用于指示标准工作模式和省电工作模式。

作为优化方案，加热温度指示模块为显示屏或若干LED指示灯。

一种光纤热剥装置的加热控制方法，包括如下步骤：

初始步骤：根据需要设置加热温度值；

加热步骤：按照预设的采样周期，实时采集加热设备的当前温度值；根据加热温度值和当前温度值，采用PID控制方法控制加热设备进行加热；

PID控制方法具体为：设置初始的PID参数；将PID的系统输入对应于加热温度值与当前温度值的差值；根据PID的系统输入的变化实时调整PID参数。

作为优化方案，PID控制方法进一步包括：

PID参数包括比例系数、积分时间系数以及微分时间系数；

当PID的系统输入较大时，尽量调大比例系数，使加热速度加快；系统输入较大是指加热温度值与当前温度值的差值大于110℃，尽量调大比例系数是指令比例系数趋近于8；

再根据两个时间段系统输入的差值，对微分时间系数进行调节，使PID系统保持稳定；最后根据系统输入调节积分时间系数，使温差增大，从而增大系统输出。

作为优化方案，对微分时间系数的调节具体为：

若两个时间段系统输入的差值大，则减小微分时间系数；若两个时间段系统输入的差值小，则增大微分时间系数。其中，差值大是指差值＞2℃，差值小是指差值≤2℃。

作为优化方案，对积分时间系数的调节具体为：

减小积分时间系数，增大系统输出。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明可以使加热设备的温度快速平稳地达到预设的加热温度值，大大减少热剥时间，提高热剥效率；

（2）本发明系统结构简单、方法步骤简便，易于实现。

附图说明

图1为本发明加热控制系统的结构示意图；

图2为本发明加热控制系统的工作流程图；

图3为本发明加热控制方法的总流程图；

图4为本发明PID控制方法的流程图；

图5为本发明加热控制方法的温控效果图。

具体实施方式

下面结合附图以实施例的方式详细描述本发明。

实施例1：