一种用于汽车内饰件阴模成型的PID加热温度控制系统的制作方法

本发明涉及加热温度控制技术领域，具体为一种用于汽车内饰件阴模成型的pid加热温度控制系统。

背景技术：

阴模真空成型作为较先进的工艺，推广时间不长，技术还有待成熟和完善。一种新技术从研制到推广，一定有其无可替代的优势。阴模真空成型技术并不复杂，但其技术壁垒却很高。面对如此高的技术壁垒，真空成型设备在做产品时，对设备的自动化控制要求就相对应的增高。由于是新生技术，真空成型机在控制方面的稳定性也需要量进一步提高。

目前，阴模成型主要应用于汽车内饰件的加工生产，目前行业应用多为采用两种模式：1、进口加热控制卡，成本高，但单个加热温区的功率仅能达到2kw，不满足现有单个温区1-20kw的范围要求。2、采用传统固态继电器，控制范围大，但是精度不足，电器柜占用空间大。如采用温控表做pid控制，每个温区的调整需要单独设置，耗时费力，现有的两种模式无法对数据进行精确分析，同时也无法快速对分析数据进行安全判定，且成本较高，为此，我们提出一种用于汽车内饰件阴模成型的pid加热温度控制系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于汽车内饰件阴模成型的pid加热温度控制系统，通过分析单元的设置，对采集单元所采集的数据信息进行分析，从而计算出产热增长速度vqi，并依据其计算出总产热数据，在对加热件转化值和槽内热能转换值以及对应的环境温度和空气湿度的影响因子进行计算，增加数据的准确性，增加数据的说服力度，节省分析所消耗的时间，通过判定单元的设置，对分析单元内的相关数据进行整合，并依据整合后的数据进行升温时间计算，从而计算出设备的安全使用时间，及时发出危险警报，从而增加设备的安全性，提高工作效率。

本发明所要解决的技术问题为：

(1)如何通过分析单元的设置，对采集单元所采集的数据信息进行分析，从而计算出产热增长速度vqi，并依据其计算出总产热数据，在对加热件转化值和槽内热能转换值以及对应的环境温度和空气湿度的影响因子进行计算，来解决现有技术中无法对数据进行精确分析的问题；

(2)如何通过判定单元的设置，对分析单元内的相关数据进行整合，并依据整合后的数据进行升温时间计算，从而计算出设备的安全使用时间，及时发出危险警报，来解决现有技术中无法快速判定设备安全的问题；

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于汽车内饰件阴模成型的pid加热温度控制系统，包括采集单元、接收处理单元、分析单元、数据库、监测单元、判定单元、警报单元和发送单元；

所述采集单元用于采集阴模成型时的数据信息，数据信息包括温度信息、线路信息和环境信息，并将其传输至接收处理单元，所述接收处理单元用于对温度信息、线路信息和环境信息进行处理操作，得到槽内温度数据、加热件温度数据、电流数据、电压数据、工作时间数据、环境温度数据和空气湿度数据，并将其一同传输至分析单元；

所述分析单元用于对槽内温度数据、加热件温度数据、电流数据、电压数据、工作时间数据、环境温度数据和空气湿度数据进行分析操作，得到产热增长速度vqi、加热件转化值、槽内热能转换值、湿度影响因子和温度影响因子，并将其一同传输至判定单元；

所述监测单元用于实时监测阴模成型的温度数据，并将实时温度数据传输至判定单元，数据库内存储有阴模成型所能承受的最高温度数据，判定单元从数据库内获取最高温度数据，并将其与产热增长速度vqi、加热件转化值、槽内热能转换值、湿度影响因子、温度影响因子和实时温度数据一同进行判定操作，得到警报时间数据，并将其分别传输至警报单元和发送单元；

所述警报单元用于对警报时间进行警报操作，具体为：获取警报时间数据，设定一个危险时间预设值p，并将其与警报时间数据进行比对操作：当t总≥p时，则判定该设备加热时间超值，生成警报信号并发出警报，将警报信号发送至执行单元，当t总＜p时，则判定该设备还有加热空间，生成安全信号，并将安全信号发送至发送单元；

所述发送单元接收警报时间数据和安全信号，并将其发送至用户端，执行单元接收警报信号，并依据警报信号停止设备加热。

作为本发明的进一步改进方案：处理操作的具体操作过程为：

s1：获取温度信息，将其内阴模成型时所用模槽的温度标定为槽内温度数据，并将槽内温度数据标记为cwi，i＝1,2,3......n1，将其内阴模成型时所需要的加热器温度标定为加热件温度数据，并将加热件温度数据标记为jwi，i＝1,2,3......n1；

s2：获取线路信息，将其内线路的电流标定为电流数据，并将电流数据标记为dli，i＝1,2,3......n1，将其内线路内的电压标定为电压数据，并将电压数据标记为dyi，i＝1,2,3......n1，将其内线路运行的时间点数据标定为工作时间数据，并将工作时间数据标记为gsi，i＝1,2,3......n1；

s3：获取环境信息，将其内设备周边的环境温度标定为环境温度数据，并将环境温度数据标记为hwi，i＝1,2,3......n1，将其内设备周边环境中空气的含水量标定为空气湿度数据，并将空气湿度数据标记为ksi，i＝1,2,3......n1。

作为本发明的进一步改进方案：分析操作的具体操作过程为：

k1：获取工作时间数据，选取两个不同时间点的工作时间数据，并将其分别标定为gs1和gs2，将两个不同的工作时间数据一同带入到计算式：cgsi＝gs2-gs1，其中，cgsi表示为两个不同工作时间点的时间差值，即时间差值；

k2：获取上述k1中两个不同时间点对应的电流数据和电压数据，将电流数据分别标定为dl1和dl2，将电压数据分别标定为dy1和dy2，分别将两个不同时间点对应的电流和电压数据带入到差值计算式中，计算出电流差值和电压差值，并将电流差值、电压差值与时间差值一同带入到计算式：qgsi＝cdyi*cdli*cgsi，其中，qgsi表示为两个不同时间点所产生热量的差值，即产热差值，cdli表示为电流差值，cdyi表示为电压差值，将产热差值与cgsi一同带入到速度计算式中，从而计算出产热增长速度vqi，依据两个时间点的电流和电压数据以及产热增长速度计算出该时间段的总产热数据；

k3：获取加热件温度数据，并将两个不同时间点的加热件温度数据带入到差值计算式中，从而计算出加热件温度变化值，并将加热件温度变化与总产热数据一同带入到计算式中，从而计算出加热件温度变化值与总产热数据之间的加热件转化值；

k4：获取槽内温度数据，并将两个不同时间点的槽内温度数据带入到计算式中，从而计算出槽内的温度变化差值，将其与加热件温度变化值带入到计算式中，从而计算出对应的槽内热能转换值；

k5：获取环境温度数据和空气湿度数据，选取出当环境温度数据相同时，总产热数据的变化值，从而依据总产热数据的变化值计算出空气湿度数据对总产热数据的影响因子，即湿度影响因子，选取出当空气湿度数据相同时，总产热数据的变化值，并依据总产热数据的变化值计算出温度影响因子。

作为本发明的进一步改进方案：判定操作的具体操作过程为：

h1：获取加热件转化值、槽内热能转换值、湿度影响因子、最高温度数据和温度影响因子，并将其一同带入到计算式：gwi＝zwi*a1*a2*u1*u2*u3，并依据该计算式从转换出实际需求温度其中，zwi表示为实际需求温度，gwi表示为最高温度数据，a1表示为加热件转化值，a2表示为槽内热能转换值，u1表示为湿度影响因子，u2表示为温度影响因子；

h2：获取实时温度数据和产热增长速度，并将其带入到计算式：其中，zwi表示为实际需求温度，依据ct表示为到达最高温度所需要的时间，即预警时间；

h3：设定一个预警差值m，并将其与预警时间一同带入到计算式：t总＝m+ct，其中，t总表示为警报时间数据。

本发明的有益效果：

(1)采集单元用于采集阴模成型时的数据信息，数据信息包括温度信息、线路信息和环境信息，并将其传输至接收处理单元，接收处理单元用于对温度信息、线路信息和环境信息进行处理操作，得到槽内温度数据、加热件温度数据、电流数据、电压数据、工作时间数据、环境温度数据和空气湿度数据，并将其一同传输至分析单元；分析单元用于对槽内温度数据、加热件温度数据、电流数据、电压数据、工作时间数据、环境温度数据和空气湿度数据进行分析操作，得到产热增长速度vqi、加热件转化值、槽内热能转换值、湿度影响因子和温度影响因子，通过分析单元的设置，对采集单元所采集的数据信息进行分析，从而计算出产热增长速度vqi，并依据其计算出总产热数据，在对加热件转化值和槽内热能转换值以及对应的环境温度和空气湿度的影响因子进行计算，增加数据的准确性，增加数据的说服力度，节省分析所消耗的时间。

(2)判定单元从数据库内获取最高温度数据，并将其与产热增长速度vqi、加热件转化值、槽内热能转换值、湿度影响因子、温度影响因子和实时温度数据一同进行判定操作，得到警报时间数据，并将其分别传输至警报单元和发送单元；警报单元用于对警报时间进行警报操作，具体为：获取警报时间数据，设定一个危险时间预设值p，并将其与警报时间数据进行比对操作：当t总≥p时，则判定该设备加热时间超值，生成警报信号并发出警报，将警报信号发送至执行单元，当t总＜p时，则判定该设备还有加热空间，生成安全信号，并将安全信号发送至发送单元；发送单元接收警报时间数据和安全信号，并将其发送至用户端，执行单元接收警报信号，并依据警报信号停止设备加热；通过判定单元的设置，对分析单元内的相关数据进行整合，并依据整合后的数据进行升温时间计算，从而计算出设备的安全使用时间，及时发出危险警报，从而增加设备的安全性，提高工作效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的系统框图。

具体实施方式

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种用于汽车内饰件阴模成型的pid加热温度控制系统，包括采集单元、接收处理单元、分析单元、数据库、监测单元、判定单元、警报单元和发送单元；

所述采集单元用于采集阴模成型时的数据信息，数据信息包括温度信息、线路信息和环境信息，并将其传输至接收处理单元，所述接收处理单元用于对温度信息、线路信息和环境信息进行处理操作，处理操作的具体操作过程为：

s1：获取温度信息，将其内阴模成型时所用模槽的温度标定为槽内温度数据，并将槽内温度数据标记为cwi，i＝1,2,3......n1，将其内阴模成型时所需要的加热器温度标定为加热件温度数据，并将加热件温度数据标记为jwi，i＝1,2,3......n1；

s2：获取线路信息，将其内线路的电流标定为电流数据，并将电流数据标记为dli，i＝1,2,3......n1，将其内线路内的电压标定为电压数据，并将电压数据标记为dyi，i＝1,2,3......n1，将其内线路运行的时间点数据标定为工作时间数据，并将工作时间数据标记为gsi，i＝1,2,3......n1；

s3：获取环境信息，将其内设备周边的环境温度标定为环境温度数据，并将环境温度数据标记为hwi，i＝1,2,3......n1，将其内设备周边环境中空气的含水量标定为空气湿度数据，并将空气湿度数据标记为ksi，i＝1,2,3......n1；

s4：将上述s1、s2和s3中的槽内温度数据、加热件温度数据、电流数据、电压数据、工作时间数据、环境温度数据和空气湿度数据一同传输至分析单元；

所述分析单元用于对槽内温度数据、加热件温度数据、电流数据、电压数据、工作时间数据、环境温度数据和空气湿度数据进行分析操作，分析操作的具体操作过程为：

k1：获取工作时间数据，选取两个不同时间点的工作时间数据，并将其分别标定为gs1和gs2，将两个不同的工作时间数据一同带入到计算式：cgsi＝gs2-gs1，其中，cgsi表示为两个不同工作时间点的时间差值，即时间差值；

k2：获取上述k1中两个不同时间点对应的电流数据和电压数据，将电流数据分别标定为dl1和dl2，将电压数据分别标定为dy1和dy2，分别将两个不同时间点对应的电流和电压数据带入到差值计算式中，计算出电流差值和电压差值，并将电流差值、电压差值与时间差值一同带入到计算式：qgsi＝cdyi*cdli*cgsi，其中，qgsi表示为两个不同时间点所产生热量的差值，即产热差值，cdli表示为电流差值，cdyi表示为电压差值，将产热差值与cgsi一同带入到速度计算式中，从而计算出产热增长速度vqi，依据两个时间点的电流和电压数据以及产热增长速度计算出该时间段的总产热数据；

k3：获取加热件温度数据，并将两个不同时间点的加热件温度数据带入到差值计算式中，从而计算出加热件温度变化值，并将加热件温度变化与总产热数据一同带入到计算式中，从而计算出加热件温度变化值与总产热数据之间的加热件转化值；

k4：获取槽内温度数据，并将两个不同时间点的槽内温度数据带入到计算式中，从而计算出槽内的温度变化差值，将其与加热件温度变化值带入到计算式中，从而计算出对应的槽内热能转换值；

k5：获取环境温度数据和空气湿度数据，选取出当环境温度数据相同时，总产热数据的变化值，从而依据总产热数据的变化值计算出空气湿度数据对总产热数据的影响因子，即湿度影响因子，选取出当空气湿度数据相同时，总产热数据的变化值，并依据总产热数据的变化值计算出温度影响因子；

k6：将产热增长速度vqi、加热件转化值、槽内热能转换值、湿度影响因子和温度影响因子一同传输至判定单元；

所述监测单元用于实时监测阴模成型的温度数据，并将实时温度数据传输至判定单元，数据库内存储有阴模成型所能承受的最高温度数据，判定单元从数据库内获取最高温度数据，并将其与产热增长速度vqi、加热件转化值、槽内热能转换值、湿度影响因子、温度影响因子和实时温度数据一同进行判定操作，判定操作的具体操作过程为：

h1：获取加热件转化值、槽内热能转换值、湿度影响因子、最高温度数据和温度影响因子，并将其一同带入到计算式：gwi＝zwi*a1*a2*u1*u2*u3，并依据该计算式从转换出实际需求温度其中，zwi表示为实际需求温度，gwi表示为最高温度数据，a1表示为加热件转化值，a2表示为槽内热能转换值，u1表示为湿度影响因子，u2表示为温度影响因子；

h2：获取实时温度数据和产热增长速度，并将其带入到计算式：其中，zwi表示为实际需求温度，依据ct表示为到达最高温度所需要的时间，即预警时间；

h3：设定一个预警差值m，并将其与预警时间一同带入到计算式：t总＝m+ct，其中，t总表示为警报时间数据；

h4：将警报时间数据分别传输至警报单元和发送单元；

所述警报单元用于对警报时间进行警报操作，具体为：获取警报时间数据，设定一个危险时间预设值p，并将其与警报时间数据进行比对操作：当t总≥p时，则判定该设备加热时间超值，生成警报信号并发出警报，将警报信号发送至执行单元，当t总＜p时，则判定该设备还有加热空间，生成安全信号，并将安全信号发送至发送单元；

所述发送单元接收警报时间数据和安全信号，并将其发送至用户端，执行单元接收警报信号，并依据警报信号停止设备加热；

该加热温度控制系统采用国产加热温控模块控制固态继电器，通过moubus通讯模块，将多个温控表与plc系统连接，采用通讯的方式将pid控制参数批量传输到温控模块进行集中控制，该方式成本较低，单个温区的pid控制成本约为进口件的1/4。

本发明采集单元用于采集阴模成型时的数据信息，并将其传输至接收处理单元，接收处理单元用于对温度信息、线路信息和环境信息进行处理操作，分析单元用于对槽内温度数据、加热件温度数据、电流数据、电压数据、工作时间数据、环境温度数据和空气湿度数据进行分析操作，通过分析单元的设置，对采集单元所采集的数据信息进行分析，从而计算出产热增长速度vqi，并依据其计算出总产热数据，在对加热件转化值和槽内热能转换值以及对应的环境温度和空气湿度的影响因子进行计算，增加数据的准确性，增加数据的说服力度，节省分析所消耗的时间。

同时本发明还通过判定单元从数据库内获取最高温度数据，并将其与产热增长速度vqi、加热件转化值、槽内热能转换值、湿度影响因子、温度影响因子和实时温度数据一同进行判定操作，警报单元用于对警报时间进行警报操作，具体为：获取警报时间数据，设定一个危险时间预设值p，并将其与警报时间数据进行比对操作：当t总≥p时，则判定该设备加热时间超值，生成警报信号并发出警报，将警报信号发送至执行单元，当t总＜p时，则判定该设备还有加热空间，生成安全信号，并将安全信号发送至发送单元；发送单元接收警报时间数据和安全信号，并将其发送至用户端，执行单元接收警报信号，并依据警报信号停止设备加热；通过判定单元的设置，对分析单元内的相关数据进行整合，并依据整合后的数据进行升温时间计算，从而计算出设备的安全使用时间，及时发出危险警报，从而增加设备的安全性，提高工作效率

本发明在工作时，采集单元采集阴模成型时的数据信息，数据信息包括温度信息、线路信息和环境信息，并将其传输至接收处理单元，接收处理单元用于对温度信息、线路信息和环境信息进行处理操作，得到槽内温度数据、加热件温度数据、电流数据、电压数据、工作时间数据、环境温度数据和空气湿度数据，并将其一同传输至分析单元；分析单元对槽内温度数据、加热件温度数据、电流数据、电压数据、工作时间数据、环境温度数据和空气湿度数据进行分析操作，得到产热增长速度vqi、加热件转化值、槽内热能转换值、湿度影响因子和温度影响因子，并将其一同传输至判定单元；监测单元实时监测阴模成型的温度数据，并将实时温度数据传输至判定单元，数据库内存储有阴模成型所能承受的最高温度数据，判定单元从数据库内获取最高温度数据，并将其与产热增长速度vqi、加热件转化值、槽内热能转换值、湿度影响因子、温度影响因子和实时温度数据一同进行判定操作，得到警报时间数据，并将其分别传输至警报单元和发送单元；警报单元对警报时间进行警报操作，具体为：获取警报时间数据，设定一个危险时间预设值p，并将其与警报时间数据进行比对操作：当t总≥p时，则判定该设备加热时间超值，生成警报信号并发出警报，将警报信号发送至执行单元，当t总＜p时，则判定该设备还有加热空间，生成安全信号，并将安全信号发送至发送单元；发送单元接收警报时间数据和安全信号，并将其发送至用户端，执行单元接收警报信号，并依据警报信号停止设备加热。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。