加热器控制单元的制作方法

1.本公开涉及加热器控制单元。本发明的方面涉及模块化加热器控制单元、模块化加热器单元、加热系统和监督控制单元。


背景技术：

2.已知提供了具有温度管理系统的减除系统（abatement system）和集成系统，以便将管道（pipework）和阀维持在升高的温度。这可以减少或防止过程化学品的沉积，否则该沉积可能导致堵塞。温度管理系统通常包括由中央控制单元控制的多个加热器单元。加热器单元连接成链，并且该链中的所有加热器单元是基于通过管道上提供的热电偶在有限数量的离散位置处测量的温度来控制的。控制器假定管道的其余部分处于相同的温度，这是由于所有加热器单元每单位面积具有相同的额定功率。与温度管理系统相关联的布线连接是复杂的。将错误的热电偶分配到错误的链的几率可能是高的，并且此外难以检测到。这具有导致管道被控制在错误温度下的可能性。
3.本发明的目的是要解决与现有技术相关联的一个或多个缺点。


技术实现要素：

4.本发明的方面和实施例提供了如所附权利要求中所要求保护的模块化加热器控制单元、模块化加热器单元、加热系统和监督控制单元。
5.根据本发明的方面，提供了一种用于控制用以对部件进行加热的加热元件的模块化加热器控制单元，所述模块化加热器控制单元包括：互补的第一和第二端口，以使得模块化加热器控制单元能够连接到一个或多个类似的模块化加热器控制单元；以及控制器，包括至少一个处理器和至少一个存储器，控制器被配置成与监督控制单元通信。
6.模块化加热器控制单元可以连接到具有至少基本上相同配置的类似模块化加热器控制单元。模块化加热器控制单元可以以菊花链的布置彼此连接。在模块化加热器控制单元之间建立的串行连接可以使能实现与监督控制单元的通信。第一和第二端口可以例如包括互补的阳端口和阴端口。
7.模块化加热器控制单元可以连接到加热组装件。模块化加热器控制单元和加热组装件可以被组合以形成模块化加热器单元。加热组装件可以包括加热元件或由加热元件构成。模块化加热器控制单元可以永久地连接到加热组装件。替代地，模块化控制单元可以可释放地连接到加热组装件。模块化加热器控制单元可以包括用于连接加热组装件的一个或多个连接器。
8.与监督控制单元的通信可以包括从控制器向监督控制单元传输数据；和/或从监督控制单元接收数据。
9.监督控制单元可以具有用于连接到第一和第二端口之一的互补端口。模块化加热
器控制单元可以直接或间接连接到监督控制单元。
10.在使用中，模块化加热器控制单元可以直接或间接连接到监督控制单元。作为示例，一个或多个类似的模块化加热器控制单元可以彼此连接以形成链。模块化加热器控制单元可以通过所述链中的一个或多个中间模块化加热器控制单元与监督控制单元分离。与监督控制单元的通信可以经由一个或多个中间模块化加热器控制单元来执行。可以沿着由模块化加热器控制单元形成的链来建立一个或多个串行通信信道。至少一个串行通信信道可以使能实现监督控制单元与所述链中的模块化控制单元或每个模块化控制单元之间的通信。
11.控制器可以被配置成经由第一和第二端口中的至少一个与监督控制单元通信。
12.第一端口可以包括用于接收第一输入信号的至少一个通信信道。第一端口可以连接到类似的模块化加热器控制单元。可以从连接到第一端口的类似的模块化加热器控制单元来接收第一输入信号。
13.第一端口可以包括用于输出第一输出信号的至少一个通信信道。第一端口可以连接到类似的模块化加热器控制单元。第一输出信号可以被输出到连接到第一端口的类似的模块化加热器控制单元。
14.第二端口可以包括用于接收第二输入信号的至少一个通信信道。第二端口可以包括用于输出第二输出信号的至少一个通信信道。第二端口可以直接或间接连接到监督控制单元。可以从监督控制单元来接收第二输入信号。第二输出信号可以经由第二端口被输出到监督控制单元。
15.模块化加热器控制单元可以包括用于测量部件的温度的温度传感器。控制器可以被配置成根据温度信号来控制加热元件。温度传感器可以被配置成向控制器输出温度信号。与监督控制单元的通信可以包括将温度信号传输到监督控制单元。控制器可以被配置成从监督控制单元接收目标温度。
16.模块化加热器控制单元可以包括用于选择性地对加热元件进行激励（energize）的开关装置。加热元件的控制可以包括控制开关装置。开关装置可以包括开关，例如机电开关或电子开关，诸如双向三极管晶闸管。
17.根据本发明的另外方面，提供了一种用于控制加热元件的模块化加热器控制单元，所述模块化加热器控制单元包括：用于控制加热元件的开关装置；互补的第一和第二端口，以使得类似的模块化加热器控制单元能够以菊花链的配置彼此连接；以及控制器，包括至少一个处理器和至少一个存储器，控制器被配置成控制开关装置的操作，以选择性地激活和停用加热元件。可以选择性地操作开关装置以对加热元件进行激励和去激励（de
‑
energize）。
18.模块化加热器控制单元可以连接到加热组装件。模块化加热器控制单元和加热组装件可以被组合以形成模块化加热器单元。加热组装件可以包括加热元件或由加热元件构成。模块化加热器控制单元可以永久地连接到加热组装件。替代地，模块化控制单元可以可释放地连接到加热组装件。模块化加热器控制单元可以包括用于连接加热组装件的一个或多个连接器。
19.开关装置可以包括开关，例如机电开关或电子开关，诸如双向三极管晶闸管。
20.控制器可以被配置成根据温度信号来控制加热元件。可以为加热元件设置目标温度。控制器可以控制加热元件以实现和/或维持目标温度。模块化加热器控制单元可以连接到监督控制单元。监督控制单元可以设置目标温度。
21.模块化加热器控制单元可以包括用于测量供应给加热元件的电压的电压传感器。电压传感器可以被配置成向控制器输出电压信号。加热器控制单元可以被配置成将电压信号传输到监督控制单元。
22.模块化加热器控制单元可以包括用于测量供应给加热元件的电流的电流传感器。电流传感器可以被配置成向控制器输出电流信号。加热器控制单元可以被配置成将电流信号传输到监督控制单元。
23.控制器可以被配置成检测模块化加热器控制单元中的故障。加热器控制单元可以被配置成将故障检测信号传输到监督控制单元。
24.根据本发明的另外方面，提供了一种用于连接到一个或多个类似的模块化加热器控制单元的模块化加热器控制单元，所述模块化加热器控制单元包括：第一端口，用于选择性地将所述加热器控制单元连接到监督控制单元和第一模块化加热器控制单元之一，第一模块化加热器控制单元具有类似的配置；第二端口，用于将所述加热器控制单元连接到第二模块化加热器控制单元，第二模块化加热器控制单元具有类似的配置；控制器，包括至少一个处理器和至少一个存储器，控制器被配置成经由第一端口与监督控制单元或第一模块化加热器控制单元通信。
25.控制器可以被配置成经由第二端口与第二模块化加热器控制单元通信。
26.模块化加热器控制单元可以连接到加热组装件。模块化加热器控制单元和加热组装件可以被组合以形成模块化加热器单元。加热组装件可以包括加热元件或由加热元件构成。模块化加热器控制单元可以永久地连接到加热组装件。替代地，模块化控制单元可以可释放地连接到加热组装件。模块化加热器控制单元可以包括用于连接加热组装件的一个或多个连接器。
27.根据本发明的另外方面，提供了一种模块化加热器单元，包括模块化加热器控制单元和至少一个加热组装件。模块化加热器控制单元可以属于本文中描述的类型。至少一个加热组装件可以属于本文中描述的类型。
28.根据本发明的另外方面，提供了一种加热系统，包括监督控制单元元以及至少第一模块化加热器控制单元和第二模块化加热器控制单元。第一和第二模块化加热器控制单元属于本文中描述的类型。第一加热元件可以与第一模块化加热器控制单元相关联。第一模块化加热器控制单元可以控制第一加热元件的操作。第二加热元件可以与第二模块化加热器控制单元相关联。第二模块化加热器控制单元可以控制第二加热元件的操作。
29.监督控制单元可以被配置成设置第一模块化加热器控制单元的第一目标温度和第二模块化加热器控制单元的第二目标温度。第一和第二目标温度可以彼此不同。
30.根据本发明的另外方面，提供了一种用于控制一个或多个模块化加热器控制单元的监督控制单元，所述监督控制单元包括：监督控制器，包括至少一个处理器和至少一个存储器；以及
端口，用于连接一个或多个模块化加热器控制单元；其中监督控制器被配置成与连接到所述端口的所述模块化加热器控制单元或每个模块化加热器控制单元进行通信。所述模块化加热器控制单元或每个模块化加热器控制单元可以属于本文中描述的类型。
31.所述端口可以包括用于与一个或多个模块化加热器控制单元通信的通信信道。通信信道可以被配置成向一个或多个模块化加热器控制单元中的每一个传输信号；和/或从一个或多个模块化加热器控制单元的每一个接收信号。
32.监督控制器可以被配置成与连接到所述端口的多个模块化加热器控制单元中的每一个进行通信。监督控制器可以被配置成独立地与模块化加热器控制单元中的每一个进行通信。监督控制器可以被配置成彼此独立地控制模块化加热器控制单元。模块化加热器控制单元可以彼此串行连接，以形成链。监督控制器可以被配置成与连接到所述端口的模块化加热器控制单元中的每一个建立串行通信。
33.监督控制器可以被配置成向模块化加热器控制单元中的每一个输出控制信号。作为示例，监督控制器可以被配置成输出模块化加热器控制单元中的每一个的目标温度信号。监督控制器可以被配置成从模块化加热器控制单元中的每一个接收信号。作为示例，监督控制器可以被配置成从模块化加热器控制单元中的每一个接收温度信号或故障信号。
34.监督控制器可以被配置成标识连接到所述端口的每个模块化加热器控制单元。监督控制器可以被配置成与所述链中的连接到所述端口的模块化加热器控制单元中的每一个建立通信。监督控制器可以被配置成标识由多个模块化加热器控制单元组成的链中的每个模块化加热器控制单元。监督控制器可以向一个或多个所标识的模块化加热器控制单元中的每一个输出独立的控制信号。
35.要理解的是，本文中描述的控制器或每个控制器可以包括具有一个或多个电子处理器（例如，微处理器、微控制器、专用集成电路（asic）、复杂可编程逻辑器件（cpld）、现场可编程门阵列（fpga）等）的控制单元或计算设备，并且可以包括单个控制单元或计算设备，或者替代地，控制器或每个控制器的不同功能可以被体现在或被托管在不同的控制单元或计算设备中。如本文中所使用，术语“控制器”、“控制单元”或“计算设备”将被理解为包括单个控制器、控制单元或计算设备以及共同操作以提供所需控制功能的多个控制器、控制单元或计算设备。可以提供指令集，所述指令在被执行时使得控制器实现本文中描述的控制技术（包括对于本文中描述的方法所需的一些或全部功能）。所述指令集可以嵌入控制器的所述一个或多个电子处理器中；或者替代地，所述指令集可以作为要在控制器中执行的软件来提供。第一控制器或控制单元可以在一个或多个处理器上运行的软件中实现。一个或多个其他控制器或控制单元可以在一个或多个处理器、可选地与第一控制器或控制单元相同的一个或多个处理器上运行的软件中实现。其他布置也是有用的。
36.在本技术的范围内，明确的意图是，在前面的段落、权利要求和/或以下描述和附图中阐述的各个方面、实施例、示例和替代方案、并且特别是其个体特征可以独立地或以任何组合的方式来采用。也就是说，所有实施例和/或任何实施例的特征可以以任何方式和/或组合进行组合，除非这种特征不兼容。申请人保留更改任何最初提交的权利要求或相应地提交任何新权利要求的权利，包括将任何最初提交的权利要求修改成从属于和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管最初并未以该方式要求保护。
附图说明
37.现在将参考附图仅以示例的方式来描述本发明的一个或多个实施例，在附图中：图1示出了根据本发明实施例的并入了模块化加热器控制单元的加热系统的示意性表示；图2示出了图1中所示的模块化加热器控制单元的示意性表示；以及图3图示了用于图2中所示的模块化加热器控制单元的控制单元的示意性表示。
具体实施方式
38.根据本发明的实施例的包括多个模块化加热器单元mh
‑
n的加热系统1在本文参照附图进行描述。
39.如图1中所示，本实施例中的加热系统1包括第一、第二和第三模块化加热器单元mh
‑
1、mh
‑
2、mh
‑
3。将领会的是，加热系统1可以包括少于或多于三（3）个模块化加热器单元mh
‑
n。模块化加热器单元mh
‑
n均包括模块化加热器控制单元2
‑
n和加热器组装件24
‑
n。模块化加热器控制单元2
‑
n是彼此串行连接以形成菊花链布置的个体单元。加热器组装件24
‑
n均包括至少一个加热元件25（如图2中所示）。每个加热器组装件24
‑
n由模块化加热器控制单元2
‑
n中的一个所控制。在使用中，模块化加热器控制单元2
‑
n被配置成提供对加热器组装件24
‑
n中的每一个的独立控制。
40.加热系统1包括用于控制模块化加热器单元mh
‑
n的操作的监督控制单元3。在模块化加热器控制单元2
‑
n中的每一个与监督控制单元3之间了建立主
‑
从关系。监督控制单元3作为用于控制从模块化加热器单元mh
‑
n中的每一个的主设备而操作。监督控制单元3可以共同地控制模块化加热器单元mh
‑
n，例如针对模块化加热器单元mh
‑
n设置共同的加热速率，和/或针对模块化加热器单元mh
‑
n设置共同的目标温度。监督控制单元3还可以彼此独立地控制模块化加热器单元mh
‑
n，例如针对模块化加热器单元mh
‑
n中的每一个设置离散的加热速率，和/或针对模块化加热器单元mh
‑
n中的每一个设置离散的目标温度。
41.加热系统1可操作以控制用于将过程气体传送到减除设备5的排气系统4的温度。排气系统4可以例如被提供以输送从化学气相沉积（cvd）过程排出的沉积气体和相关联的粉末。加热系统1被配置成控制排气系统4的温度，以确保化合物保持挥发性，从而防止或抑制可能部分或完全阻塞排气系统4的固体的积累。将理解的是，加热系统1可以用于其他工业过程中。
42.如图1中所示，排气系统4包括导管6。导管6采用由金属（诸如，不锈钢）组成的管的形式。导管6可以例如包括具有40毫米内径和10米或更长长度的dn40管。导管6可以遵循回旋路径。导管6形成了用于将排气气体传送到减除设备5的基本上连续的流体路径。导管6可以由单个长度的导管构成。然而，导管6通常包括以流体紧密（fluid
‑
tight）的方式结合在一起的多个子区段6
‑
1、6
‑
2。导管6可以包括一个或多个弯道，以提供至减除设备5的所需连接。排气系统4具有入口7和出口8。入口耦合件9被提供在入口7处；并且出口耦合件10被提供在出口8处。出口耦合件10将排气系统4连接到减除设备5。入口和出口耦合件9、10均包括用于与相关联部件形成流体紧密密封的o形环。可以采用其他类型的密封来形成流体紧密密封。阀11被提供在排气系统4的出口8处。在某些实施例中，可以省略阀11。阀11可选择性地操作以打开和关闭出口8。围绕导管6的外部提供了防护套12以提供热绝缘。
43.监督控制单元3包括监督控制器13和电源模块14。监督控制器13包括至少一个第一处理器15和系统存储器16。一组计算指令被存储在系统存储器16中。当被执行时，该计算指令使得第一处理器15执行本文中描述的（一个或多个）方法。电源模块14具有用于连接到主电力供应rms或其他电源的电气输入17。监督控制单元3包括至少一个基础端口20。在本实施例中，基础端口20采用插座的形式。所述基础端口20或每个基础端口20被适配成连接到模块化加热器控制单元2
‑
n中的一个。连接到基础端口20的模块化加热器控制单元2
‑
n可以串行连接到一个或多个附加的模块化加热器控制单元2
‑
n。每个基础端口20可以支持由模块化加热器单元mh
‑
n中的一个或多个组成的（一个或多个）单独的链c（n）。通过提供多个基础端口20，监督控制单元3可以被配置成支持多于一个的这样的链c（n）。模块化加热器单元mh
‑
n的每个链c（n）可以被布置成提供对单独部件或单独区域z（n）的温度控制。提供了人机界面（hmi）22，以用于控制监督控制单元3的操作。本实施例中的hmi 22在连接到监督控制单元3的触摸屏（未示出）上实现。在一变体中，监督控制单元3可以连接到通用计算设备，诸如个人计算机。
44.如图1中所示，第一、第二和第三模块化加热器单元mh
‑
1、mh
‑
2、mh
‑
3包括相应的第一、第二和第三模块化加热器控制单元2
‑
1、2
‑
2、2
‑
3。第一、第二和第三模块化加热器控制单元2
‑
1、2
‑
2、2
‑
3以菊花链布置彼此连接。第一模块化加热器控制单元2
‑
1连接到监督控制单元3；第二模块化加热器控制单元2
‑
2连接到第一模块化加热器控制单元2
‑
1；并且第三模块化加热器控制单元2
‑
3连接到第二模块化加热器控制单元2
‑
2。第一、第二和第三模块化加热器控制单元2
‑
1、2
‑
2、2
‑
3全部具有至少基本上相同的配置。为了简洁起见，现在将详细描述第一模块化加热器控制单元2
‑
1。将理解的是，第二和第三模块化加热器控制单元2
‑
2、2
‑
3具有与第一模块化加热器控制单元2
‑
1至少基本上相同的配置。
45.图2中示出了第一模块化加热器单元mh
‑
1的示意性表示。第一模块化加热器单元mh
‑
1包括第一模块化加热器控制单元2
‑
1和第一加热器组装件24
‑
1。第一模块化加热器控制单元2
‑
1包括第一模块控制器23。第一加热器组装件24
‑
1包括第一加热元件25
‑
1。第一加热器组装件24
‑
1可以永久地连接到第一模块控制器23。替代地，第一加热器组装件24
‑
1可以可移除地连接到第一模块控制器23，例如以便于维修或维护。第一模块化加热器控制单元2
‑
1包括板载电源供应26、第一（从）端口27、第二（主）端口28、第一温度传感器29、电压传感器30、电流传感器31、控制开关32和通信单元33。第一端口27和第二端口28是互补的，以使得类似的模块化加热器控制单元2
‑
n能够彼此连接。第一温度传感器29可以可选地被并入到第一加热器组装件24
‑
1中。第一加热器组装件24
‑
1可以包括一个或多个紧固件（未示出）、例如钩环紧固件（hook and loop fastener），以将第一加热元件25
‑
1保持在适当位置。第一加热器组装件24
‑
1可以可选地包括热绝缘元件，例如采用垫或层的形式。热绝缘元件可以被设置在第一加热元件25
‑
1的外表面上，以减少热损失。将理解的是，可以省略热绝缘元件。在安装了第一加热元件25
‑
1之后，可以应用单独的热绝缘元件。
46.本实施例中的第一加热元件25
‑
1是电阻加热器，并且电流通过第一加热元件25
‑
1以生成热量。第一加热元件25
‑
1可以例如包括镍铬合金线。可以使用其他类型的第一加热元件25
‑
1。如图3中所示，模块控制器23包括至少一个第二处理器35和第二存储器36。第二处理器35包括多个电气输入in
‑
n和多个电气输出out
‑
n。一组计算指令被存储在第二存储器36中。当被执行时，该计算指令使得第二处理器35执行本文中描述的（一个或多个）方法。
板载电源供应26为模块控制器23提供电源。板载电源供应26可以连接到主电源供应，例如来自加热器供应。替代地，第一端口27和第二端口28可以包括单独的电源线，以用于向第一模块控制器23供应功率。在另外的变体中，板载电源供应26可以包括电池。本实施例中的第一模块化加热器控制单元2
‑
1包括用于指示操作状态的至少一个状态指示器37
‑
n。所述状态指示器37
‑
n或每个状态指示器37
‑
n可以例如包括发光二极管（led）。在本实施例中，第一模块化加热器控制单元2
‑
1包括第一指示器37
‑
1和第二指示器37
‑
2。第一指示器37
‑
1包括红色led，该红色led被激活以指示故障状态。第二指示器37
‑
2包括绿色led，该绿色led被激活以指示正常状况。将理解的是，可以省略至少一个状态指示器37
‑
n。
47.第一温度传感器29被配置成测量由第一模块化加热器控制单元2
‑
1加热的导管6的区段的温度。本实施例中的第一温度传感器29被设置在第一加热器组装件24
‑
1的内部上，并且被配置成接触导管6的外表面。第一温度传感器29向模块控制器23输出温度信号s1。温度信号s1被传输到第二处理器35的第一输入in
‑
1。电压传感器30被配置成测量去往第一加热元件25
‑
1的电气供应的电压。电压传感器30向模块控制器23输出电压信号s2。电压信号s2被传输到第二处理器35的第二输入in
‑
2。电流传感器31被配置成测量去往第一加热元件25
‑
1的电气供应的电流。电流传感器31向模块控制器23输出电流信号s3。电流信号s3被传输到第二处理器35的第三输入in
‑
2。可以提供第二温度传感器38来监测第一加热元件25
‑
1的温度。第二温度传感器38可以提供故障安全功能，例如以检测第一加热元件25
‑
1的温度是否大于预定义的阈值。替代地或附加地，可以提供热断路器（thermal cut
‑
out）以防止第一加热元件25
‑
1超过热极限。热断路器可以自己复位。第二温度传感器38和/或热断路器可以被并入到第一加热器组装件24
‑
1或第一加热元件25
‑
1中。
48.通信单元33被配置成传输和接收数据。本实施例中的通信单元33实现了用于串行通信的rs
‑
485标准，尽管也可以采用其他通信协议或方法。通信单元33被图示为包括用于下游通信（例如，与链c（n）中的下一个模块化加热器控制单元2
‑
1的通信）的第一收发器33a；以及用于上游通信（例如，与监督控制单元3或与一个或多个其他模块化加热器控制单元2
‑
1的通信）的第二收发器33b。将理解的是，第一和第二收发器33a、33b可以被组合。通信单元33可以被并入到模块控制器23中。
49.第一和第二端口27、28是互补的，以使得类似的模块化加热器控制单元2
‑
n能够彼此串行连接。第一和第二端口27、28可以例如是互补的阳端口和阴端口。被提供在监督控制单元3上的基础端口20也具有与第一端口27相同的配置，以使能实现模块化加热器控制单元2
‑
n中的一个的连接。将理解的是，模块化加热器控制单元2
‑
n中的任何一个可以连接到基础端口20或模块化加热器控制单元2
‑
n中的另一个。现在将更详细地描述第一和第二端口27、28的组成。第一端口27采用插座的形式；并且第二端口28采用插塞的形式。将理解的是，第一和第二端口27、28的配置可以颠倒。
50.第一端口27被配置成将第一模块化加热器控制单元2
‑
1连接到另一个类似的模块化加热器控制单元2
‑
n。在图示的布置中，第一端口27将第一模块化加热器控制单元2
‑
1连接到第二模块化加热器控制单元2
‑
2。第一端口27包括多个电连接器，以用于建立与第二模块化加热器控制单元2
‑
2的有线连接。第一端口27包括用于传输和/或接收数据的两（2）个第一通信信道a1、a2。第一通信信道a1、a2连接到第一收发器33a，以用于与第二模块化加热器控制单元2
‑
2通信。第一端口27包括两（2）个第一电源连接器b1、b2，以用于向链c（n）中的
下一个模块化加热器控制单元2
‑
n供应功率。第二端口28被配置成将第一模块化加热器控制单元2
‑
1连接到监督控制单元3的基础端口20（或者连接到另一个模块化加热器控制单元2
‑
n的第一端口27）。第二端口28包括多个电连接器，以用于建立与监督控制单元3的有线连接。第二端口28包括用于传输和/或接收数据的两（2）个第二通信信道c2、c1。第二通信信道c1、c2连接到第二收发器33b，以用于与监督控制单元3通信。第二端口28包括两（2）个第二电源连接器d1、d2，以用于从电源模块14向第一加热元件25
‑
1供应电力。在第一电源连接器b1、b2与第二电源连接器d1、d2之间维持了永久的电连接。这种布置形成了直通电路，以确保在链c（n）中的第一、第二和第三模块化加热器单元mh
‑
1、mh
‑
2、mh
‑
3中的每一个与电源模块14之间存在永久的电源连接器，而不管模块化加热器控制单元2
‑
n中的任何一个的操作状态如何。
51.如本文中所描述，模块化加热器控制单元2
‑
n具有互补的第一和第二端口27、28，以使得类似的模块化加热器控制单元2
‑
n能够以菊花链布置彼此连接。此外，监督控制单元3包括用于与模块化加热器控制单元2
‑
n中的一个的第二端口28连接的互补基础端口20。在使用中，模块化加热器控制单元2
‑
n可以彼此连接或连接到监督控制单元3。监督控制单元3可以与模块化加热器控制单元2
‑
n中的每一个进行通信。例如，监督控制单元3可以通过在模块化加热器控制单元2
‑
n之间建立的串行连接来传输和接收数据。
52.模块化加热器控制单元2
‑
n中的每一个包括模块控制器23。例如，如果多个模块化加热器控制单元2
‑
n连接在一起，则模块控制器23使能实现加热元件24的独立控制。模块控制器23还可以被配置成检测相关联的模块化加热器单元mh
‑
n上的故障。通信模块33可以向监督控制单元3传输故障通知。故障通知可以例如标识以下各项中的一个或多个：受影响的模块化加热器单元mh
‑
n；故障状况；以及故障部件的部件号。模块控制器23可以控制一个或多个状态指示器37
‑
n的操作，以指示模块化加热器单元mh
‑
n的当前（即，瞬时）操作状态。模块控制器23根据从第一温度传感器29接收到的温度信号s1来监测导管6的温度。模块控制器23能够根据温度信号s1来控制第一加热元件25
‑
1，例如以实现并维持目标温度。目标温度例如可以由监督控制单元3来设置。模块控制器23还可以根据电压信号s2和电流信号s3来监测供应给第一加热元件25
‑
1的电压和电流。模块控制器23可以被配置成确定相关联的模块化加热器单元mh
‑
n的一个或多个操作参数。例如，可以确定操作时间（运行小时）；操作温度；和/或不同温度下的操作时间。这些操作参数可以使能实现模块化加热器单元mh
‑
n的预测性维护，例如当操作时间超过预定义的服务水平时；或者当超过温度阈值时。
53.监督控制单元3可以标识链c（n）中连接的模块化加热器控制单元2
‑
n中的每一个。监督控制单元3还可以标识链c（n）中的模块化加热器控制单元2
‑
n中的每一个的序列。例如，监督控制单元3可以确定其中第一、第二和第三模块化加热器控制单元2
‑
1、2
‑
2、2
‑
3在链c（n）中连接的序列。监督控制单元3可以由此标识模块化加热器单元mh
‑
n中的每一个，并且可选地还标识模块化加热器单元mh
‑
n的序列。至少在某些实施例中，可以在不需要为每个模块化加热器控制单元2
‑
n设置网络地址的情况下确定该序列，从而减少安装时间以及在安装期间发生错误的可能性。
54.模块化加热器控制单元2
‑
n均具有用于与监督控制单元3通信的通信模块33。在使用中，每个模块化加热器控制单元2
‑
n的一个或多个操作参数可以被传输到监督控制单元3。模块化加热器控制单元2
‑
n可以均将导管6的测量温度传输到监督控制单元3。这使得导
管6的单独区段6
‑
n能够被监督，并且可以便于标识局部化问题。监督控制单元3可以标识模块化加热器控制单元2
‑
n中的一个或多个的占空比中的漂移，例如指示导管6的区段被阻塞。监督控制单元3可以检查每个模块化加热器单元mh
‑
n的温度，以确认遍及加热系统1的温度。这可能使能实现可以被检测和报告的安装问题（例如，缺失的热绝缘）的标识。可以记录每个区段的最低温度，例如，以生成关于导管6中的未来堵塞的可能原因的指导。
55.模块化加热器单元mh
‑
n以串联布置连接在一起，以形成用于将导管6加热的链c（n）。在图1中图示的布置中，第一、第二和第三模块化加热器单元mh
‑
1、mh
‑
2、mh
‑
3彼此连接以形成第一链c（1）。监督控制单元3可以控制第一链c（1）内的第一、第二和第三模块化加热器单元mh
‑
1、mh
‑
2、mh
‑
3中的一个或多个。监督控制单元3可以针对第一、第二和第三模块化加热器单元mh
‑
1、mh
‑
2、mh
‑
3中的每一个实现相同的控制策略。例如，监督控制单元3可以设置通用加热速率；和/或设置通用目标温度。监督控制单元3还可以实现对第一、第二和第三模块化加热器单元mh
‑
1、mh
‑
2、mh
‑
3的独立控制。例如，监督控制单元3可以设置多个加热速率；和/或设置多个目标温度。独立地控制第一、第二和第三模块化加热器单元mh
‑
1、mh
‑
2、mh
‑
3的能力提供了附加的控制策略。例如，监督控制单元3可以按顺序排列第一、第二和第三模块化加热器单元mh
‑
1、mh
‑
2、mh
‑
3的激活。通过在不同的时间处（例如，以交错顺序）激活第一、第二和第三模块化加热器单元m
‑
1、mh
‑
2、mh
‑
3，可以平滑功率负载，从而潜在地减少峰值需求。
56.监督控制单元3可以可选地实现软启动序列，使得模块化加热器单元mh
‑
n尽可能快地实现操作温度。软启动可以作为通电操作的一部分而发起或者在断电之后发起。软启动序列可以例如激活与导管6的较冷区段相关联的一个或多个模块化加热器单元mh
‑
n，以在导管6的其他区段被加热之前执行加热。
57.模块化加热器单元mh
‑
n可以均被分配到特定区域z（n）。作为示例，图1中示出了第一区域z（1）和第二区域z（2）。区域z（n）可以均包括模块化加热器单元mh
‑
n中的一个或多个。可以为不同的区域z（n）或相同区域z（n）的不同子区段指定不同的目标温度。可以控制每个区域z（n）中的模块化加热器单元mh
‑
n，以将导管6加热到指定的目标温度。可以为每个区域指定最大功率，并且可以控制该区域z（n）中的模块化加热器单元mh
‑
n，以尽可能快地升高该区域的温度，但是不超过最大配置功率水平。至少在某些实施例中，这可以在提供可控限制和平滑功率需求的同时来实现。可以有可能的是升高导管6的局部化区域的温度，以尝试并“烧掉”任何残留物积聚（residue build
‑
up）。
58.模块化加热器控制单元2
‑
n可以传输指示了供应给相应加热元件24的电流和电压的信号。监督控制单元3可以确定每个模块化加热器单元mh
‑
n的功率负载。可以确定导管6的区域z（n）或区段的总功率负载。这可以例如使能实现进行3相供应的所有相是否同等地平衡的检查。至少在某些实施例中，可以执行检查以确保每个区域中的模块化加热器单元mh
‑
n已经按照预期被安装并且全部已经连接。监督控制单元3可以检查由模块化加热器单元mh
‑
n中的每一个汲取的功率。这可以便于标识技术问题，例如与热绝缘相关的技术问题。可以使用适当的报告策略来报告由监督控制单元3标识的任何这种技术问题。
59.将领会的是，在不脱离本技术的范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和修改。
60.本文中描述的模块化加热器控制单元2
‑
n可以被配置成：要么通过具有高于典型
操作要求的功率能力、要么通过包括双加热元件24从而在“通用电压”下操作。这将确保模块化加热器单元mh
‑
n可以控制实际实现的温度，而与特定第一加热元件25
‑
1的额定值无关。这可以减少或避免针对不同操作电压下对于多个部件的需要，或者可以移除对于在高压安装中使用降压变压器的需要。
61.参考数字1加热系统mh
‑
n模块化加热器单元2
‑
n模块化加热器控制单元3监督控制单元4排气系统5减除设备6导管7入口8出口9入口耦合件10出口耦合件11阀12防护套13监督控制器14电源模块15第一处理器16系统存储器17电气输入20基础端口22hmi23模块控制器24加热器组装件25加热元件26板载电源供应27第一（从）端口28第二（主）端口29第一温度传感器30电压传感器31电流传感器32控制开关33通信单元35第二处理器36第二存储器37指示器
38第二温度传感器