[发明专利]陶瓷窑炉温度控制的智能优化方法

说明书

本发明公开了了一种陶瓷窑炉温度控制的智能优化方法。本发明具体步骤如下：步骤(1)、每次烧制过程中，窑炉控制器根据设定的炉内温度控制曲线，对炉内温度通过PID控制模块进行PID控制；步骤(2)、每次烧制结束后，窑炉控制器将此次炉内的实际温度数据通过无线通讯传输给PC机；步骤(3)、烧制工对此次的陶瓷烧制结果进行打分评价，输入PC机，并与实际温度数据形成一个样本；步骤(4)、PC机根据这些样本，通过遗传算法对炉内温度曲线进行优化；步骤(5)、优化后的温度控制曲线，再由PC机通过无线通讯传给窑炉控制器，用于对下次陶瓷烧制过程的控制。本发明通过对窑炉温度控制曲线的优化，达到了提高陶瓷烧制质量的效果。

技术领域

本发明属于控制技术领域，涉及一种窑炉温度控制的优化方法，特别是将这种温度控制优化方法应用于燃气的烧制陶瓷窑炉，以达到提高陶瓷烧制质量的效果。

背景技术

在陶瓷的烧制过程中，整个窑炉都要经历一次升温、保温、降温的过程，陶瓷在炉炉内随温度发生复杂的变化，炉内温度对陶瓷烧制质量起到关键作用。炉内温度是一个具有大滞后性的非线性量，这增加了炉内温度控制的难度。

我国有着辉煌的陶瓷生产历史和文化，但目前传统陶瓷炉窑的烧制技术还比较落后，大多数中小型陶瓷窑炉的温度控制基本上停留在手工和简单仪表操作的水平，根据烧制工人的烧制经验对窑炉温度进行人工控制，不但效率低，而且烧制质量不稳定。

为解决这个问题，目前先进的陶瓷窑炉采用控制器对窑炉的烧制过程进行自动化控制，其方法是在陶瓷烧制的整个过程中选取多个时间点，设定炉内的温度，形成一条设定的炉内温度控制曲线，并控制炉内的温度尽量逼近设定的炉内温度控制曲线，以此来提高烧制的效率和质量稳定性。炉内温度控制曲线的设定取决于烧制工人的经验，其调整也由烧制工人凭经验进行，缺乏科学性，影响陶瓷烧制质量的提高。

发明内容

本发明的目的在于针对目前陶瓷窑炉温度控制缺少实现智能优化方法的现状，提供一种陶瓷窑炉温度控制智能优化的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：

步骤(1)、每次烧制过程中，窑炉控制器根据设定的炉内温度控制曲线，对炉内温度通过PID控制模块进行PID控制；

步骤(2)、每次烧制结束后，窑炉控制器将此次炉内的实际温度数据通过无线通讯传输给PC机；

步骤(3)、烧制工对此次的陶瓷烧制结果进行打分评价，输入PC机，并与实际温度数据形成一个样本；

步骤(4)、PC机根据这些样本，通过遗传算法对炉内温度控制曲线进行优化；

步骤(5)、优化后的温度控制曲线，再由PC机通过无线通讯传给窑炉控制器，用于对下次陶瓷烧制过程的控制；；

步骤1所述的PID控制具体如下：

1-1.烧制过程中，前端热电偶温度传感器采集燃气窑炉炉内温度，并将采集的温度转换为电流信号，输出给窑炉控制器；

1-2.窑炉控制器通过A/D转换，获取炉内实际温度，并将实际温度与设定的温度控制曲线进行比较，控制电动比例阀调节燃气的进气量；

步骤2具体实现如下：

每次烧制过程，等时间间隔设置16个时间点作为炉温控制节点，记录炉内实际温度数据；

烧制结束后，窑炉控制器将此次炉内温控制节点的实际温度数据(x₁、x₂……x₁₆)通过无线通讯传输给PC机；

步骤3具体实现如下：