一种设备智能预加热方法与流程

本发明涉及温控技术领域，尤其涉及一种设备智能预加热方法。

背景技术：

随着现代工业自动化程度不断提高以及人工智能等新的理论引入现在工业控制系统，传统意义上工业自动化的温控系统，在升级为现代温控系统后，很多人工操作都可以通过智能化控制系统代替完成。如现有片材机的主机预热过程是操作人员通过打开触摸屏温控按钮或者接通温控表电源开始加热设备。在生产计划中，片材机开始预加热时间是正式生产时间提前2.5至6个小时之间（不同类型片材机有不同的主机结构，从而有不同的预加热时间）。在同一台片材机主机的不同部位，比如机筒，换网器，过渡体，计量泵，模头等部分，因为不同部分结构和重量不一样，所以从开始预热到各部件达到设备生产的工艺温度的预热时间是不一样的。

这样从开始预加热到达到生产工艺温度不同部位所需时间就差别就比较大，具体不同部位的所需预加热时间相差在1到3个小时之间，如质量较重且结构特殊的换网器，预加热所需要的时间接近4小时，而机筒所需时间不到半小时，所以同一台片材机在预加热的时候，不同部位如果在同一时间开始预热，那就会导致有的不同部件先后到达生产工艺温度有着1到3个小时之间的时间差，从而导致用电量的浪费，生产成本的损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种设备智能预加热方法，能够自动针对设备不同部位按时进行预热，以最低能耗实现各部位的同步完成预热，大大降低生产成本。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种设备智能预加热方法，其特征在于：在设备的温控系统中增设预热功能模块，将设备按结构分布的材质和重量分成不同加热区，采用公式t=g×δt×c/p对各加热区从常温到生产工艺温度所需时间进行计算，其中δt为现场室温到生产工艺温度的温差，p为对应加热区的加热功率，g为对应加热区材质的重量，c为材料热容，根据计算结果t获知各加热区所需要的预热时间，在确认设备正式生产的时间后可以反推各加热区开始预热的时间，并将各加热区的开始预热时间输入预热功能模块中，以使温控系统对各加热区进行调控预热，实现各加热区同步完成预热。

优选的，温控系统为plc调控，预热功能模块为人机界面。

本发明的有益效果为：针对不同设备不同组成结构，采用分区计算预热时间，通过温度控制系统中的预热功能模块里面进行预热时间设定，根据所需加工工艺的预热时间变化进行自动调整，则整个预加热过程都是温控系统自动调配完成，这个过程中不需要操作人员介入操作，既节省了人力资源，减少了部分加热区多余的预热能耗，也避免了因为操作人员由于个人素质或者其他因素出现的误操作，提高了设备的可靠性，从而提高了生产效率。

附图说明：

附图1为片材机可划分的加热区分布图；

附图2为本发明实施例中各加热区的时间分布轴。

具体实施方式：

本发明为一种设备智能预加热方法，在设备的温控系统中增设预热功能模块，将设备按结构分布的材质和重量分成不同加热区，采用公式t=g×δt×c/p对各加热区从常温到生产工艺温度所需时间进行计算，其中δt为现场室温到生产工艺温度的温差，p为对应加热区的加热功率，g为对应加热区材质的重量，c为材料热容，根据计算结果t获知各加热区所需要的预热时间，在确认设备正式生产的时间后可以反推各加热区开始预热的时间，并将各加热区的开始预热时间输入预热功能模块中，以使温控系统对各加热区进行调控预热，实现各加热区同步完成预热。

本实施例以片材机为例，在生产计划中，片材机开始预加热时间是正式生产时间提前2.5至6个小时之间（不同类型片材机有不同的主机结构，从而有不同的预加热时间）。在同一台片材机主机的不同部位，如图1所示，片材机分为机筒1，换网器2，计量泵3，过渡体4，模头5等部分，可以看出，不同部位机械结构和重量差别很大，根据片材机实际生产过程中的工艺要求，机筒1的加热功率比换网器2、模头5等单位重量的加热功率大4倍以上，由于其结构分布的材质和重量不一样，所以从开始预热到各部件达到设备生产的工艺温度的预热时间是不一样的。

按公式t=g×δt×c/p计算，机筒1的重量g为850kg，加热区常温为20℃，生产工艺温度为270℃，那么两者间的温差δt为250℃，机筒1的材料热容c铁为0.46×10³j/（kg·℃），其加热功率p为55kw，根据1kw·h=3600000j换算，则机筒1的预热时间t1为0.49h，约为29.4min。

换网器2的重量g为300kg，加热区常温为20℃，生产工艺温度为280℃，那么两者间的温差δt为260℃，换网器2的材料热容c铁为0.46×10³j/（kg·℃），其加热功率p为2.6kw，根据1kw·h=3600000j换算，则换网器2的预热时间t2为3.83h。

计量泵3的重量g为65kg，加热区常温为20℃，生产工艺温度为265℃，那么两者间的温差δt为245℃，计量泵3的材料热容c铁为0.46×10³j/（kg·℃），其加热功率p为4kw，根据1kw·h=3600000j换算，则计量泵3的预热时间t3为0.5h，约为30min。

过渡体4的重量g为为50kg，加热区常温为20℃，生产工艺温度为260℃，那么两者间的温差δt为240℃，过渡体4的材料热容c铁为0.46×10³j/（kg·℃），其加热功率p为0.8kw，根据1kw·h=3600000j换算，则过渡体4的预热时间t4为1.91h。

模头5的重量g为为500kg，加热区常温为20℃，生产工艺温度为260℃，那么两者间的温差δt为240℃，模头5的材料热容c铁为0.46×10³j/（kg·℃），其加热功率p为13.8kw，根据1kw·h=3600000j换算，则模头5的预热时间t5为1.11h。

以上为各加热区所计算出的预加热时间t1、t2、t3……，具体情况如图2，按照所计算的预加热时间输入预热功能模块，则整个预加热过程均由温控系统自动调配，使各加热区的预热完成时间一致。

具体的，预热功能模块可为人机界面，通过人机界面输入各加热区的预热时间，向温控系统传递指令，温控系统可采用plc调控各加热区的发热装置按时开启进行预热。

当然，以上图示仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种设备智能预加热方法，其特征在于：在设备的温控系统中增设预热功能模块，将设备按结构分布的材质和重量分成不同加热区，采用公式t=g×δt×c/p对各加热区从常温到生产工艺温度所需时间进行计算，其中δt为现场室温到生产工艺温度的温差，p为对应加热区的加热功率，g为对应加热区材质的重量，c为材料热容，根据计算结果t获知各加热区所需要的预热时间，在确认设备正式生产的时间后可以反推各加热区开始预热的时间，并将各加热区的开始预热时间输入预热功能模块中，以使温控系统对各加热区进行调控预热，实现各加热区同步完成预热。

2.根据权利要求1所述的一种设备智能预加热方法，其特征在于：所述温控系统为plc调控，预热功能模块为人机界面。

技术总结
本发明提供一种设备智能预加热方法，主要在设备的温控系统中增设预热功能模块，将设备按结构分布的材质和重量分成不同加热区，采用公式t=G×ΔT×C/P对各加热区从常温到生产工艺温度所需时间进行计算，其中ΔT为现场室温到生产工艺温度的温差，P为对应加热区的加热功率，G为对应加热区材质的重量，C为材料热容，根据计算结果t获知各加热区所需要的预热时间，在确认设备正式生产的时间后可以反推各加热区开始预热的时间，并将各加热区的开始预热时间输入预热功能模块中，以使温控系统对各加热区进行调控预热，实现各加热区同步完成预热。本发明主要通过分区自动调控预热，以代替人工操作过程，能够大大降低生产成本，避免误操作，提高设备可靠性，更为节能、环保。

技术研发人员：郑旭山;许晋丰;吴任翔
受保护的技术使用者：广东达诚技术股份有限公司;汕头市达诚环保精机科技有限公司
技术研发日：2020.01.08
技术公布日：2020.04.17