[发明专利]一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统

说明书

本发明提供了一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统，包括加热模块、输入模块、热图模块、分析模块和温度控制模块，所述加热模块用于产生热能，所述输入模块用于接收陶瓷砖坯的温度函数，所述热图模块用于感应热辐射生成热力分布图，所述分析模块用于对温度数据和热力分布图进行解析输出控制量，所述温度控制模块基于控制量对所述加热模块的加热功率进行控制；本系统通过快调阶段使辊道窑内的温度分布快速地接近温度函数，再通过精控阶段内对热图分析输出加热模块的调整值，消除辊道窑内因热量传递导致的误差，使热力分布图与温度函数吻合。

技术领域

本公开大体上涉及温控领域，且更明确地说涉及一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统。

背景技术

辊道窑是一种轻体化连续式工业窑炉，早期用于建筑陶瓷、卫瓷、日用瓷行业，由于它具有能耗低、烧成周期短、炉温均匀度好、劳动强度低等优点，近几年开始用于锂电池材料、稀土、磁性材料原料、电子粉料、电器瓷件等行业。锂电池三元材料的生产工业中，辊道窑是首选窑炉。辊道窑温度决定了产品烧成品质的优劣。温度要达到设定值，须波动小，且左右平衡，上下温差稳定，产品品质才可能达标。由于窑内存在热量流动，导致实际的温度与预先设置的温度存在误差，进而影响成品质量，需要对热量流动进行动态弥补，使辊道窑中的温度分布与设置的温度相吻合。

现在已经开发出了很多温度控制系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的温控系统有如公开号为KR101629500B1，KR101155421B1、CN111156817B和KR101435355B1所公开的系统，根据辊道窑炉衬耐火材料的材质确定所述辊道窑科学的升温和/或降温的目标温区、最优升温速率和/或最优降温速率；并计算所述辊道窑在所述辊道窑升温和/或降温的目标温区内以所述最优升温速率和/或最优降温速率升温和/或降温时的各个预设时间节点的目标温度；进而根据所述各个预设时间节点的目标温度控制辊道窑发热元件在各个预设时间节点的发热功率，使所述发热元件在各个预设时间节点执行所述目标温度。但该系统中不能够对因热量流动导致的温度误差进行弥补，导致实际的公国温度与目标温度存在区别，影响最终的成品质量。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前辊道窑温度建模与控制上所存在的不足，提出了一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统，

本发明采用如下技术方案：

一种基于热图处理的辊道窑温度控制系统，包括加热模块、输入模块、热图模块、分析模块和温度控制模块，所述加热模块用于产生热能，所述输入模块用于接收陶瓷砖坯的温度函数，所述热图模块用于感应热辐射生成热力分布图，所述分析模块用于对温度数据和热力分布图进行解析输出控制量，所述温度控制模块基于控制量对所述加热模块的加热功率进行控制；

所述加热模块包括多个呈阵列分布的加热单元，每个加热单元由所述温度控制模块独立控制；

所述系统对加热模块的控制包括快调阶段和精控阶段，在快调阶段，所述分析模块将所述温度函数拆分为多个子段，基于每个子段的图像计算出加热功率，所述加热单元以对应的加热功率进行加热，在精控阶段，所述分析模块将热力分布图分割成多个条状区域，每个条状区域对应一列加热模块，基于相邻条状区域之间的关系以及条状区域对应温度与温度函数之间的差别计算出调整功率，所述加热单元以对应的调整功率进行加热调整，使最终的热力分布图与温度函数相吻合；

在精控阶段，所述分析模块先确定每个条状区域的目标点，再计算条状区域内的热量流向

其中，(x，y)是以条状区域内以目标点为原点的第一坐标系下的像素点坐标，T(x，y)指坐标为(x，y)的像素点温度；

所述分析模块计算相邻条状区域的转移热量ΔQ(i，i+1)：