一种空调换热器自动钎焊的温度控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种空调换热器自动钎焊的温度控制方法，包括：实时采集空调换热器钎焊处的温度；比较并计算所述实时采集的空调换热器钎焊处的温度与标准温度的温度偏差值；判断所述温度偏差值是否大于预设阈值，若是，则采用PFC控制模式对温度进行控制，输出控制量；反之，则采用PID控制模式对温度进行控制，输出控制量。本发明还公开了一种空调换热器自动钎焊的温度控制系统。本发明将PFC控制模式和PID控制模式相结合，提高了温度控制的精度，从而提高了空调换热器的质量。
【专利说明】一种空调换热器自动钎焊的温度控制方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调换热器自动钎焊【技术领域】，更具体地说，涉及一种空调换热器自动钎焊的温度控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前，随着人们生活水平的提高，市场上对空调的需求日益增长。空调企业纷纷加大产量以满足需要，而要面对激烈的市场竞争，在产量增加的同时，对质量提出了更高的要求。其中，空调的换热器是空调通过换热从而实现温度湿度调节的主要部分。换热器依靠铜管钎焊形成密封回路，在焊接的过程中如果发生焊接泄露，将严重影响空调的使用。
[0003]目前，空调换热器的钎焊普遍采取的方法是:根据传统的人工经验手动调节相关的电磁阀，实现气体流量的控制，进而间接实现钎焊温度的控制。由此可以看出，现有的空调换热器钎焊的温度控制方法受人工经验的影响较大，且在实际的控制过程中，燃气与助燃气体的压力处于波动的状态，因此需要频繁的对气体的流量进行控制，容易造成燃气损失，且温度控制精度低的问题，进而影响了空调换热器的质量。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种空调换热器自动钎焊的温度控制方法及系统，以实现提高钎焊过程中温度的控制精度，从而提高空调换热器的质量。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:1、一种空调换热器自动钎焊的温度控制方法，包括:
[0006]实时采集空调换热器钎焊处的温度；
[0007]比较并计算所述实时采集的空调换热器钎焊处的温度与标准温度的温度偏差值；
[0008]判断所述温度偏差值是否大于预设阈值，若是，则采用PFC控制模式对温度进行控制，输出控制量；反之，则采用PID控制模式对温度进行控制，输出控制量。
[0009]优选地，所述预设阈值为20°C。
[0010]优选地，当所述温度偏差值大于所述预设阈值时，采用PFC控制模式对温度进行控制，输出控制量具体为:
[0011]判断当前时刻的温度偏差值e(n)与上一时刻的温度偏差值e(n-l)的乘积是否小于零，若是，则通过调节控制比例参数Kp和Kd，使控制量和火焰温度满足温度回归方程；反之，则:
[0012]根据温度偏差值e (n)的正负，反向调节控制比例参数Kp和Kd，使控制量和火焰温度满足温度回归方程。
[0013]优选地，所述温度回归方程为:T=0.8X2-72.8X+2233.7;
[0014]其中:X为氧气与液化气的供应量之比，即控制量；T为火焰温度。
[0015]一种空调换热器自动钎焊的温度控制系统，包括:温度传感器、变送器、A/D转换电路、比较器、模态选择器、PID控制器、PFC控制器、D/A转换电路、执行机构和空调换热器；其中:
[0016]所述温度传感器与所述空调换热器连接，实时采集所述空调换热器钎焊处的温度，并将采集的温度发送至与所述温度传感器连接的所述变送器；
[0017]所述变送器将接收到的所述温度进行转换后，将经过转换后的温度发送至与所述变送器连接的所述A/D转换电路；
[0018]所述A/D转换电路接收所述经过转换后的温度，并将接收到的所述温度进行A/D转换后，发送至与所述A/D转换电路连接的所述比较器；
[0019]所述比较器将接收到的所述温度与标准温度进行比较，计算温度偏差值，并将计算得出的所述温度偏差值发送至与所述比较器连接的所述模态选择器；
[0020]所述模态选择器判断所述温度偏差值是否大于预设值，若是，则触发与所述模态选择器连接的所述PFC控制器采用PFC控制模式输出控制量至与所述PFC控制器连接的所述D/A转换电路；反之，则触发与所述模态选择器连接的所述PID控制器采用PID控制模式输出控制量至与所述PID控制器连接的所述D/A转换电路；
[0021 ] 所述D/A转换电路将接收到所述控制量进行D/A转换后输出至与所述D/A转换电路连接的所述执行机构；
[0022]所述执行机构根据接收到的所述控制量对所述空调换热器钎焊处的温度进行控制。
[0023]优选地，所述预设阈值为20°C。
[0024]从上述的技术方案可以看出，本发明公开的一种空调换热器自动钎焊的温度控制方法，通过实时采集空调换热器钎焊处的温度，并将实时采集的空调换热器钎焊处的温度与标准温度进行比较，输出温度偏差值，当温度偏差值大于预设值时，采用PFC控制模式对温度进行控制，当温度偏差值小于预设值时，采用PID控制模式对温度进行控制。当偏差值大于预设值时，通过采用PFC控制模式能够加快响应效率，当偏差值小于预设值时，通过采用PID控制模式能够控制静差值提高协调精度。由此可以看出，本发明将PFC控制模式和PID控制模式相结合，能够提高温度控制的精度，从而能够提高空调换热器的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本发明实施例公开的一种空调换热器自动钎焊的温度控制方法的流程图；
[0027]图2为本发明实施例公开的一种空调换热器自动钎焊的温度控制系统的结构示意图；
[0028]图3为本发明公开的换热器自动钎焊温度控制曲线。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]本发明实施例公开了一种空调换热器自动钎焊的温度控制方法及系统，以实现提高钎焊过程中温度的控制精度，从而提高空调换热器的质量。
[0031]如图1所示，一种空调换热器自动钎焊的温度控制方法，包括:
[0032]SlOl、实时采集空调换热器钎焊处的温度；
[0033]S102、比较并计算所述实时采集的空调换热器焊接处的温度与标准温度的温度偏
差值;
[0034]S103、判断所述温度偏差值是否大于预设阈值，若是，则进入步骤S104:
[0035]S104、采用PFC控制模式对温度进行控制，输出控制量；反之，则进入
[0036]步骤S105:
[0037]S105:采用PID控制模式对温度进行控制，输出控制量。
[0038]具体的，所述预设阈值为20 0C。
[0039]具体的，步骤S104具体为:
[0040]判断当前时刻的温度偏差值e (n)与上一时刻的温度偏差值e (n_l)的乘积是否小于零，若是，则通过调节控制比例参数Kp和Kd，使控制量和火焰温度满足温度回归方程；反之，则:
[0041 ] 根据温度偏差值e (n)的正负，反向调节控制比例参数Kp和Kd，使控制量和火焰温度满足温度回归方程。
[0042]具体的，所述温度回归方程为:T=0.8X2-72.8X+2233.7;
[0043]其中:X为氧气与液化气的供应量之比，即控制量；T为火焰温度。
[0044]下面结合图1和图3对上述实施例的工作原理进行详细的描述。
[0045]如图3所示，为本发明公开的空调换热器的自动钎焊温度控制曲线。如图3所示，钎焊的开始温度为室温(Room temperature)具体温度值没有严格的控制，并且要求以较快的速度，将工件钎焊区温度升高到350±50°C温度范围；此时需适当控制加热速度，以保证温度加热均匀，避免较大温度梯度，即防止工件不同位置的较大温度差，在15 ± 5秒时间内缓慢加热使得工件焊接区温度升高到500±50°C。之后可以相对快速加热，但要控制加热到720±10°C温度点以上至800±10°C温度区间的时间，最长不得超过5秒钟，否则会出现过热导致母材过烧脆化即母材力学性能下降、钎料熔蚀母材即使得母材有效壁厚变薄等异常情况。之后进行工件冷却段，此时间段注意冷却速度不可过快，否则会产生钎焊气孔无法有效逸出、较大的焊接应力等情况，控制要点是确保从720± 10°C至800± 10°C温度区间冷却到350±50°C温度点的时间在8秒钟以上，如设备无法保证此时间，可增加专用的保温装置但需控制温度在720± 10°C至350±50°C温度区间，该温度区间为有效的保温温度区间。
[0046]以上为期望的“预热”、“加热”、“渗透”、“保温”的温度控制曲线，具体如何达到各段的温度控制，下面以加热段的温度控制为例进行说明。
[0047]在对空调换热器自动钎焊的加热段，要求的最佳温度为745°C，S卩加热段所需的标准温度为745°C。在对空调换热器自动钎焊加热的过程中，实时的采集空调换热器钎焊处的温度，即喷枪嘴处火焰的温度。将实时采集的温度与标准温度进行比较，计算出温度偏差值e(n)0如果在一个周期内，温度偏差值e(n)小于或等于20°C，则采用PID控制模式对温度进行控制，并进入下一个分时控制周期。如果在下一个周期内，温度偏差值e(n)仍小于或等于20°C，则继续维持PID控制模式，并进入下一个分时控制周期。如果在下一个周期内，温度偏差值e (n)大于20°C，则采用PFC控制模式对温度进行控制。采用PFC控制模式对温度进行控制时，首先判断当前时刻的温度偏差值e(n)与上一时刻的温度偏差值e(n-l)的乘积是否小于零，若是，则证明温度趋势在发生变化，即证明温度偏差在变小，此时只需调节控制比例参数Kp和Kd，使控制量和火焰温度满足温度回归方程，并进入下一个分时控制周期。其中:温度回归方程为:T=0.8X2-72.8X+2233.7，其中:X为氧气与液化气的供应量之t匕，即控制量；T为火焰温度。如果在下一个周期内，温度偏差值e(n)仍大于20°C，则继续采用PFC控制模式对温度进行控制。采用PFC控制模式对温度进行控制时，首先判断当前时刻的温度偏差e(n)与上一时刻的温度偏差值e(n-l)的乘积是否小于零，若否，则证明温度趋势未发生变化，即证明温度偏差在变大，此时根据温度偏差值e(n)的正负，反向调节控制比例参数Kp和Kd，使控制量和火焰温度满足温度回归方程。
[0048]空调换热器自动钎焊的预热段、渗透段和保温段的控制方式与加热段的控制方式原理相同，在此不再赘述。
[0049]如图2所示，为本发明实施例公开的一种空调换热器自动钎焊的温度控制系统，包括:温度传感器201、变送器202、A/D转换电路203、比较器204、模态选择器205、PID控制器206、PFC控制器207、D/A转换电路208、执行机构209和空调换热器210 ;其中:
[0050]温度传感器201与空调换热器210连接，实时采集空调换热器210钎焊处的温度，并将采集的温度发送至与温度传感器201连接的变送器202 ；
[0051]变送器202将接收到的所述温度进行转换后，将经过转换后的温度发送至与变送器202连接的A/D转换电路203 ；
[0052]A/D转换电路203接收所述经过转换后的温度，并将接收到的所述温度进行A/D转换后，发送至与A/D转换电路203连接的比较器204 ；
[0053]比较器204将接收到的所述温度与标准温度进行比较，计算温度偏差值，并将计算得出的所述温度偏差值发送至与比较器204连接的模态选择器205 ；
[0054]模态选择器205判断所述温度偏差值是否大于预设阈值，若是，则触发与模态选择器205连接的PFC控制器207采用PFC控制模式输出控制量至与PFC控制器207连接的所述D/A转换电路208 ;反之，则触发与模态选择器205连接的PID控制器206采用PID控制模式输出控制量至与PID控制器206连接的D/A转换电路208 ；
[0055]D/A转换电路208将接收到所述控制量进行D/A转换后输出至与D/A转换电路208连接的执行机构209 ；
[0056]执行机构209根据接收到的所述控制量对空调换热器210钎焊处的温度进行控制。
[0057]具体的，所述预设阈值为20°C。
[0058]下面结合图2和图3对上述实施例的工作原理进行详细的描述。
[0059]如图3所示，为本发明公开的空调换热器的自动钎焊温度控制曲线。如图3所示，钎焊的开始温度为室温(Room temperature)具体温度值没有严格的控制，并且要求以较快的速度，将工件钎焊区温度升高到350±50°C温度范围；此时需适当控制加热速度，以保证温度加热均匀，避免较大温度梯度，即防止工件不同位置的较大温度差，在15±5秒时间内缓慢加热使得工件焊接区温度升高到500±50°C。之后可以相对快速加热，但要控制加热至|J 720±10°C温度点以上至800±10°C温度区间的时间，最长不得超过5秒钟，否则会出现过热导致母材过烧脆化即母材力学性能下降、钎料熔蚀母材即使得母材有效壁厚变薄等异常情况。之后进行工件冷却段，此时间段注意冷却速度不可过快，否则会产生钎焊气孔无法有效逸出、较大的焊接应力等情况，控制要点是确保从720± 10°C至800土 10°C温度区间冷却到350±50°C温度点的时间在8秒钟以上，如设备无法保证此时间，可增加专用的保温装置但需控制温度在720± 10°C至350±50°C温度区间，该温度区间为有效的保温温度区间。
[0060]以上为期望的“预热”、“加热”、“渗透”、“保温”的温度控制曲线，具体如何达到各段的温度控制，下面以加热段的温度控制为例进行说明。
[0061]在对空调换热器自动钎焊的加热段，要求的最佳温度为745°C，S卩加热段所需的标准温度为745°C。在对空调换热器自动钎焊加热的过程中，通过温度传感器201实时的采集空调换热器210钎焊处的温度，即喷枪嘴处火焰的温度。温度传感器201将采集的温度发送至变送器202，变送器202将接收到的所述温度进行转换，并将经过转换后的温度发送至A/D转换电路203，A/D转换电路203将接收到的经过转换后的温度进行A/D转换后，发送至与A/D转换电路203连接的比较器204，比较器204将接收到的所述温度与标准温度进行比较，计算出温度偏差值e (n)，并将计算得出的所述温度偏差值e (n)发送至模态选择器205。模态选择器205将接收到的温度偏差值与预设阈值进行比较，如果在一个周期内，温度偏差值e(n)小于或等于20°C，即温度偏差值e(n)小于或等于预设值，则模态选择器205触发PID控制器206采用PID控制模式对温度进行控制，输出控制量至D/A转换电路208，D/A转换电路208将接收到的所述控制量进行D/A转换后输出至执行机构209，执行机构209根据接收到的所述控制量对空调换热器210钎焊处的温度进行控制，同时进入下一个分时控制周期。如果在下一个周期内，温度偏差值e(n)仍小于或等于20°C，则继续维持PID控制模式，并进入下一个分时控制周期。如果在下一个周期内，温度偏差值e(n)大于20°C，则模态选择器205触发PFC控制器207采用PFC控制模式对温度进行控制，采用PFC控制模式对温度进行控制时，首先判断当前时刻的温度偏差值e (n)与上一时刻的温度偏差值e(n-l)的乘积是否小于零，若是，则证明温度趋势在发生变化，即证明温度偏差在变小，此时只需调节控制比例参数Kp和Kd，使控制量和火焰温度满足温度回归方程，输出控制量至D/A转换电路208，D/A转换电路208将接收到的所述控制量进行D/A转换后输出至执行机构209，执行机构209根据接收到的所述控制量对空调换热器210钎焊处的温度进行控制，并进入下一个分时控制周期。其中:温度回归方程为:T=0.8X2-72.8X+2233.7，其中:X为氧气与液化气的供应量之比，即控制量；T为火焰温度。如果在下一个周期内，温度偏差值e (n)仍大于20°C，则继续采用PFC控制模式对温度进行控制。采用PFC控制模式对温度进行控制时，首先判断当前时刻的温度偏差e(n)与上一时刻的温度偏差值e(n-l)的乘积是否小于零，若否，则证明温度趋势未发生变化，即证明温度偏差在变大，此时根据温度偏差值e (n)的正负，反向调节控制比例参数Kp和Kd，使控制量和火焰温度满足温度回归方程，输出控制量至D/A转换电路208，D/A转换电路208将接收到的所述控制量进行D/A转换后输出至执行机构209，执行机构209根据接收到的所述控制量对空调换热器210钎焊处的温度进行控制。[0062]空调换热器自动钎焊的预热段、渗透段和保温段的控制方式与加热段的控制方式原理相同，在此不再赘述。
[0063]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0064]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种空调换热器自动钎焊的温度控制方法，其特征在于，包括: 实时采集空调换热器钎焊处的温度； 比较并计算所述实时采集的空调换热器钎焊处的温度与标准温度的温度偏差值； 判断所述温度偏差值是否大于预设阈值，若是，则采用PFC控制模式对温度进行控制，输出控制量；反之，则采用PID控制模式对温度进行控制，输出控制量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设阈值为20°C。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述温度偏差值大于所述预设阈值时，采用PFC控制模式对温度进行控制，输出控制量具体为: 判断当前时刻的温度偏差值e(n)与上一时刻的温度偏差值e(n-l)的乘积是否小于零，若是，则通过调节控制比例参数Kp和Kd，使控制量和火焰温度满足温度回归方程；反之，则: 根据温度偏差值e (n)的正负，反向调节控制比例参数Kp和Kd，使控制量和火焰温度满足温度回归方程。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述温度回归方程为:T=0.8X2-72.8X+2233.7; 其中:X为氧气与液化气的供应量之比，即控制量；T为火焰温度。
5.一种空调换热器自动钎焊的温度控制系统，其特征在于，包括:温度传感器、变送器、A/D转换电路、比较器、模态选择器、PID控制器、PFC控制器、D/A转换电路、执行机构和空调换热器；其中: 所述温度传感器与所述空调换热器连接，实时采集所述空调换热器钎焊处的温度，并将采集的温度发送至与所述温度传感器连接的所述变送器； 所述变送器将接收到的所述温度进行转换后，将经过转换后的温度发送至与所述变送器连接的所述A/D转换电路； 所述A/D转换电路接收所述经过转换后的温度，并将接收到的所述温度进行A/D转换后，发送至与所述A/D转换电路连接的所述比较器； 所述比较器将接收到的所述温度与标准温度进行比较，计算温度偏差值，并将计算得出的所述温度偏差值发送至与所述比较器连接的所述模态选择器； 所述模态选择器判断所述温度偏差值是否大于预设值，若是，则触发与所述模态选择器连接的所述PFC控制器采用PFC控制模式输出控制量至与所述PFC控制器连接的所述D/A转换电路；反之，则触发与所述模态选择器连接的所述PID控制器采用PID控制模式输出控制量至与所述PID控制器连接的所述D/A转换电路； 所述D/A转换电路将接收到所述控制量进行D/A转换后输出至与所述D/A转换电路连接的所述执行机构； 所述执行机构根据接收到的所述控制量对所述空调换热器钎焊处的温度进行控制。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述预设阈值为20°C。
【文档编号】G05D23/20GK103592974SQ201310462328
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】眭敏 申请人:珠海格力电器股份有限公司