CN112279507B - 温度控制方法、装置、电子设备及*** - Google Patents
温度控制方法、装置、电子设备及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及玻璃纤维制造技术领域,具体涉及温度控制方法、装置、电子设备及***,所述方法包括获取目标窑炉内玻璃原料的物理性能参数以及当前温度;根据所述物理性能参数以及所述当前温度,预测所述目标窑炉内的温度变化趋势;基于预测出的所述温度变化趋势,对所述目标窑炉内的温度进行控制。本实施例提供的温度控制方法,利用玻璃原料的物理性能参数以及当前参数对目标窑炉内的温度变化趋势进行预测,由于在预测过程中结合了玻璃原料的物理性能参数;且利用预测出的温度变化趋势对目标窑炉内的温度进行控制,在预测出温度变化趋势的基础上,对温度进行实时的准确控制,以保证对窑炉内温度进行准确且及时的调整。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃纤维制造技术领域,具体涉及温度控制方法、装置、电子设备及***。
背景技术
在玻璃纤维制造中,通常要使用到高温窑炉,利用高温窑炉对原材料进行熔化和后续的成形工艺,那么在此过程中就会涉及到对窑炉内的温度进行控制。若温度控制不及时的话,就可能导致玻璃纤维制品的质量不能满足需求。以特种玻璃纤维为例,所述的特种玻璃纤维是用硅-铝-镁***的玻璃拉制的玻璃纤维,与常规E玻璃纤维相比,具有弹性模量稿、刚性好以及断裂伸长量等优异性能,其主要应用于玻璃纤维增强先进复合材料领域。由于特种玻璃熔化温度高、玻璃液线温度高、析晶速度快等特点,因此在生产中,玻璃熔体和纤维成形难度远远高于普通E玻璃纤维,从而就需要对其生产中的温度进行准确的控制。
在现有技术中,一般通过采集窑炉内的温度,并将窑炉内的温度与预设温度进行比较,以对窑炉内的温度进行调整。然而,这一控制方法中,由于采集的是窑炉的当前温度,通过计算得到温度调整量,这一计算过程必然会带来一定的时间消耗,从而导致温度调整的滞后性,难以对窑炉内的温度进行实时的调整。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种温度控制方法、装置、电子设备及存储介质,以解决窑炉内温度调整的滞后性的问题。
根据第一方面,本发明实施例提供了一种温度控制方法,包括:
获取目标窑炉内玻璃原料的物理性能参数以及当前温度;
根据所述物理性能参数以及所述当前温度,预测所述目标窑炉内的温度变化趋势;
基于预测出的所述温度变化趋势,对所述目标窑炉内的温度进行控制。
本发明实施例提供的温度控制方法,利用玻璃原料的物理性能参数以及当前参数对目标窑炉内的温度变化趋势进行预测,由于在预测过程中结合了玻璃原料的物理性能参数;且利用预测出的温度变化趋势对目标窑炉内的温度进行控制,在预测出温度变化趋势的基础上,对温度进行实时的准确控制,以保证对窑炉内温度进行准确且及时的调整。
结合第一方面,在第一方面第一实施方式中,所述根据所述目标玻璃原料的物理性能参数以及所述当前温度,预测目标窑炉内的温度变化趋势,包括:
将所述目标玻璃原料的物理性能参数以及所述当前温度输入温度预测模型中,输出所述目标窑炉内的温度变化趋势。
本发明实施例提供的温度控制方法,利用温度预测模型对目标窑炉内的温度变化趋势进行预测,该模型的输入包括物理性能参数以及当前温度,输出为温度变化趋势,减少了复杂的数据处理,从而可以快速的确定出温度变化趋势,进而保证了温度的及时调整。
结合第一方面第一实施方式,在第一方面第二实施方式中,所述将所述目标玻璃原料的物理性能参数以及所述当前温度输入温度预测模型中,输出所述目标窑炉内的温度变化趋势,包括:
获取所述目标窑炉的结构参数以及工艺参数,所述工艺参数包括温控电极的电参数或可燃气体的流量参数中的至少一种;
将所述结构参数、所述工艺参数、所述物理性能参数以及所述当前温度输入所述温度预测模型中,输出所述目标窑炉内的温度变化趋势。
本发明实施例提供的温度控制方法,在预测温度变化趋势的过程中,还结合目标窑炉的结构参数以及工艺参数,使得该模型是基于目标窑炉量身定制的,提高了预测结果的准确性。
结合第一方面第二实施方式,在第一方面第三实施方式中,所述目标窑炉划分为至少2个温控区域,所述温度变化趋势包括各个所述温控区域的温度变化趋势。
本发明实施例提供的温度控制方法,通过对目标窑炉进行温控区域的划分,对各个温控区域的温度变化趋势进行预测,从而实现对各个温控区域独立控制,进一步保证了温度控制结果的准确性。
结合第一方面,或第一方面第一实施方式至第三实施方式中任一项,在第一方面第四实施方式中,所述基于预测出的所述温度变化趋势,对所述目标窑炉内的温度进行控制,包括:
利用所述温度变化趋势,确定所述目标窑炉内工艺参数的调整量;其中,所述工艺参数包括温控电极的电参数或可燃气体的流量参数中的至少一种;
基于确定出的工艺参数的调整量,对所述目标窑炉内的温度进行控制。
本发明实施例提供的温度控制方法,由于目标窑炉内工艺参数包括温控电极的电参数以及可燃气体的流量参数,即可以利用温控电极以及可燃气体的流量对目标窑炉内的温度进行控制,以实现对目标窑炉内温度的均匀控制。
结合第一方面第四实施方式,在第一方面第五实施方式中,所述目标窑炉划分为至少2个温控区域,所述基于确定出的工艺参数的调整量,对所述目标窑炉内的温度进行控制,包括:
利用所述工艺参数中对应于第一温控区域的温控电极的电参数,或,对应于第一温控区域的温控电极的所述电参数与所述可燃气体的流量参数,对第一温控区域内的温度进行控制;
利用所述工艺参数中对应于第二温控区域的温控电极的电参数,和/或,对应于第二温控区域的所述可燃气体的流量参数对所述第二温控区域内的温度进行控制。
本发明实施例提供的温度控制方法,基于不同的温控区域进行不同的温控方式,保证温度的控制是结合各个温控区域进行的,提高了温度控制的准确性。
结合第一方面第四实施方式,或第一方面第五实施方式,在第一方面第六实施方式中,所述基于确定出的工艺参数的调整量,对所述目标窑炉内的温度进行控制,包括:
将确定出的工艺参数的调整量发送给温度调整装置,以使得所述温度调整装置控制所述目标窑炉内的温控电极或可燃气体的流量,以对所述目标窑炉内的温度进行控制。
本发明实施例提供的温度控制方法,将工艺参数的调整以及温度控制分为不同的设备分别进行处理,实现温度控制的集散处理,保证温度控制的可靠性。
根据第二方面,本发明实施例还提供了一种温度控制装置,包括:
获取模块,用于获取目标窑炉内目标玻璃原料的物理性能参数以及当前温度;
预测模块,用于根据所述目标玻璃原料的物理性能参数以及所述当前温度,预测所述目标窑炉内的温度变化趋势;
控制模块,用于基于预测出的所述温度变化趋势,对所述目标窑炉内的温度进行控制。
本发明实施例提供的温度控制装置,利用玻璃原料的物理性能参数以及当前参数对目标窑炉内的温度变化趋势进行预测,由于在预测过程中结合了玻璃原料的物理性能参数;且利用预测出的温度变化趋势对目标窑炉内的温度进行控制,在预测出温度变化趋势的基础上,对温度进行实时的准确控制,以保证对窑炉内温度进行准确且及时的调整。
根据第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括:
存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行本发明第一方面,或第一方面任一项实施方式中所述的温度控制方法。
根据第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行本发明第一方面,或第一方面任一项实施方式中所述的温度控制方法。
根据第五方面,本发明实施例还提供了一种温度控制***,包括:
目标窑炉;
本发明第二方面中所述的电子设备,与温控组件连接,所述电子设备用于控制温控组件;
所述温控组件,具有温度采集装置以及温度调整装置;所述温控组件用于采集所述目标窑炉内的温度以及基于所述电子设备的控制对所述目标窑炉内的温度进行控制。
本发明实施例提供的温度控制***,通过预测温度变化趋势对目标窑炉内的温度进行恒温控制,从而可以在目标窑炉内部获得稳定的玻璃液流动场和温度场,降低已有或未知扰动带来的工艺震荡幅度并减缓震荡周期,提高了玻璃熔制工艺稳定性及玻璃液质量。
结合第五方面,在第五方面第一实施方式中,所述***还包括:
服务器,分别与所述温控组件以及所述电子设备连接;其中,所述温控组件通过所述服务器与所述电子设备进行通信连接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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。
图1示出了本发明实施例中温度控制***的结构示意图;
图2示出了本发明实施例中温度控制***的结构示意图;
图3示出了本发明实施例中目标窑炉的结构示意图;
图4是根据本发明实施例的温度控制方法的流程图;
图5是根据本发明实施例的温度控制方法的流程图;
图6是根据本发明实施例的温度控制方法的流程图;
图7是根据本发明实施例的温度控制装置的结构框图;
图8是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,本领域技术人员在没有做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。
本发明实施例提供了一种温度控制***,如图1所示,所述***包括目标窑炉100、温控组件200以及电子设备300。其中,目标窑炉100用于对玻璃原料进行熔化以及成形等等,温控组件200用于测量目标窑炉100内的温度以及对目标窑炉100的温度进行调整,电子设备300用于基于温控组件200采集到的温度通过温控组件200对目标窑炉100的温度进行调整。
具体地,如图2所示,所述的温控组件200包括温度采集装置201以及温度调整装置202。所述的温度采集装置201可以是设置在目标窑炉的相应温度测量位置,可以是1个、2个或多个,其具体设置的数量以及位置可以根据实际情况进行相应的设置,在此并不做任何限制。
温度采集装置201将采集到的温度发送给电子设备300,电子设备300在采集到的温度的基础上,再结合玻璃原料的物理性能参数,对目标窑炉内温度变化趋势进行预测。
电子设备300在预测得到目标窑炉内温度的变化趋势之后,可以在温度变化趋势的基础上形成控制,以控制温度调整装置202的动作,从而对目标窑炉内的温度进行实时的调整。
其中,关于电子设备300基于采集到的温度以及玻璃原料的物理性能参数,对目标窑炉内温度变化趋势进行预测的方法,具体将在下文中进行详细描述。
作为本实施例的一个具体应用实例,所述的温控组件200可以是分布式控制***(Distributed Control System,简称为DCS),所述的电子设备300可以是高级过程控制***(Advanced Process Control,简称为APC)。
具体地,所温度检测***包括目标窑炉100、DCS控制***和APC控制***。其中,目标窑炉的供热可以为电加热***、天然气纯氧燃烧***等等。该温度检测***在运行过程中,所述的DCS控制***实时采集和控制目标窑炉的运行工艺参数(例如,温度、温控电极的电参数、或可燃气体的流量等等)。所述的APC***对目标窑炉内的温度进行自动控制。
由于APC控制***是对温度的变化趋势进行预测的,那么当目标窑炉的自动喂料装置工艺状态发生变化,或成形区域的流量改变时,APC控制***将根据实时的工艺运行情况进行模拟计算,从而预测出目标窑炉内的温度变化趋势,实现对目标窑炉内玻璃液温度的恒温控制。
在本实施例的一些可选实施方式中,图3示出了目标窑炉的一种可选结构。如图3所示,所述的目标窑炉可以划分为至少2个温控区域,例如玻璃原料熔化区域、澄清区域以及成形区域。所述的玻璃原料熔化区域包括投料口1、熔化池烟囱4、熔化池电极2、流液洞温度传感器3以及熔化池空间温度传感器8。
其中,玻璃原料从投料口1进入熔化池,熔化池电极2用于对熔化池内部进行加热,即,利用电加热的方式对熔化池内部进行加热。所述的熔化池空间温度传感器8用于对熔化池的空间内的温度进行测量,流液洞温度传感器3用于对流经该流液洞的玻璃液的温度进行测量。
经熔化池熔化的玻璃液进入澄清区域进行澄清,该澄清区域包括通路电极5、通路流液槽6以及澄清池温度传感器9。其中,通路电极5用于对澄清池内的玻璃液进行加热,通路流液槽6用于对玻璃液进行澄清,澄清池温度传感器9用于对澄清池内玻璃液的温度进行测量。
玻璃液在经过澄清池之后就会流入成形区进行成形,所述的成形区包括成形区温度传感器10。所述的成形区温度传感器10用于对成形区内的温度进行测量。其中,依据玻璃纤维制品的整个制备过程,目标窑炉内各个温控区域所需的温度不同,因此,需要对各个温控区域进行分别控制。例如,熔化区域的温度为1540℃,澄清区域的温度为1490℃,成形区域的温度为1450℃。
本实施例所述的温度检测***,通过预测温度变化趋势对目标窑炉内的温度进行恒温控制,从而可以在目标窑炉内部获得稳定的玻璃液流动场和温度场,降低已有或未知扰动带来的工艺震荡幅度并减缓震荡周期,提高了玻璃溶制工艺稳定性及玻璃液质量。
进一步地,本实施例中目标窑炉还可以用于对特征玻璃纤维的直接法成形,目标窑炉的产能在一定范围内变化时,工艺参数将自动调节进行特定位置的温度恒温控制,目标窑炉内温度场、流场稳定,且内部温度波动±3℃,玻璃液面波动小于±1mm。
根据本发明实施例,提供了一种温度控制方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种温度控制方法,可用于上述的电子设备,如电脑、手机、平板电脑等,图4是根据本发明实施例的温度控制方法的流程图,如图4所示,该流程包括如下步骤:
S11,获取目标窑炉内玻璃原料的物理性能参数以及当前温度。
其中,玻璃原料的物理性能参数包括配合料成分、玻璃高温粘度、玻璃密度、玻璃高温电导率、玻璃高温热导率、玻璃比热容等等,具体可以根据实际情况进行相应的选择,在此具体采用哪种物理性能参数并不做任何限定。
需要说明的是,当目标窑炉内玻璃原料不同时,对应的玻璃原料的物理性能参数也就不同,具体与目标窑炉内的玻璃原料相关。
所述的目标窑炉内玻璃原料的物理性能参数可以是事先存储在电子设备中的;也可以是在需要进行该玻璃原料对应的玻璃纤维制品生产之前,通过人机交互的方式获取到的等等。在此对玻璃原料的物理性能参数的具体获取方式并不做任何限定,具体可以根据实际情况进行相应的设置。
电子设备所获取到的当前温度是温度检测装置实时采集目标窑炉内的温度得到的,其中,所述的当前温度并不限于一个当前温度,也可以是两个指定位置、或多个指定位置的当前温度等等。
S12,根据物理性能参数以及当前温度,预测目标窑炉内的温度变化趋势。
其中,可以实现通过多次实验测得目标窑炉内对应于不同玻璃原料的温度变化趋势曲线,例如,可以通过数据拟合的方式,得到不同玻璃原料对应的温度变化趋势曲线;也可以通过神经网络的方式训练得到温度预测模型,该模型的输入包括但不限于物理性能参数以及当前温度,输出即为预测出的温度变化趋势;也可以采用其他方式预测目标窑炉内的温度变化趋势等等。所述的温度变化趋势,用于预测后续温度是应该增高,还是应该降低。
S13,基于预测出的温度变化趋势,对目标窑炉内的温度进行控制。
电子设备在预测出温度变化趋势之后,可以基于温度变化趋势形成温度控制指令,以对目标窑炉内的温度进行控制,从而使得目标窑炉内的温度按照预测出的温度变化趋势进行变化。
例如,电子设备预测出后续温度应该增高,那么电子设备所形成的温度控制指令可以是增大温控电极的电压或电流,或者增大可燃气体的流量等等;若电子设备预测出后续温度应该降低,那么电子设备所形成的温度控制指令可以是减小温控电极的电压或电流,或者减小可燃气体的流量等等。
关于该步骤具体将在下文中进行详细描述。
本实施例提供的温度控制方法,利用玻璃原料的物理性能参数以及当前参数对目标窑炉内的温度变化趋势进行预测,由于在预测过程中结合了玻璃原料的物理性能参数;且利用预测出的温度变化趋势对目标窑炉内的温度进行控制,在预测出温度变化趋势的基础上,对温度进行实时的准确控制,以保证对窑炉内温度进行准确且及时的调整。
在本实施例中提供了一种温度控制方法,可用于上述的电子设备,如电脑、手机、平板电脑等,图5是根据本发明实施例的温度控制方法的流程图,如图5所示,该流程包括如下步骤:
S21,获取目标窑炉内玻璃原料的物理性能参数以及当前温度。
详细请参见图4所示实施例的S11,在此不再赘述。
S22,根据物理性能参数以及当前温度,预测目标窑炉内的温度变化趋势。
在本实施例中,以利用温度预测模型预测目标窑炉内的温度变化趋势为例。其中,可以将目标玻璃原料的物理性能参数以及当前温度输入温度预测模型中,输出目标窑炉内的温度变化趋势。
具体地,上述S22包括如下步骤:
S221,获取目标窑炉的结构参数以及工艺参数。
其中,所述工艺参数包括温控电极的电参数或可燃气体的流量参数中的至少一种。
目标窑炉的结构参数包括目标窑炉的尺寸等几何结构参数,工艺参数表示目标窑炉的温控电极的电参数或可燃气体的流量参数。所述的电参数包括电压或电流,可燃气体的流量参数包括可燃气体的流量、流速等等。
S222,将结构参数、工艺参数、物理性能参数以及当前温度输入温度预测模型中,输出目标窑炉内的温度变化趋势。
所述的温度预测模型在训练过程中,所采用的训练样本数据包括有目标窑炉的结构参数、工艺参数等等。
在训练得到温度预测模型之后,电子设备将结构参数、工艺参数、物理性能参数以及当前温度输入该温度预测模型中,经过温度预测模型的预测,即可输出目标窑炉内的温度变化趋势。
S23,基于预测出的温度变化趋势,对目标窑炉内的温度进行控制。
详细请参见图4所示实施例的S13,在此不再赘述。
本实施例提供的温度控制方法,利用温度预测模型对目标窑炉内的温度变化趋势进行预测,该模型的输入包括物理性能参数以及当前温度,输出为温度变化趋势,减少了复杂的数据处理,从而可以快速的确定出温度变化趋势,进而保证了温度的及时调整。
在本实施例中提供了一种温度控制方法,可用于上述的电子设备,如电脑、手机、平板电脑等,图6是根据本发明实施例的温度控制方法的流程图,如图6所示,该流程包括如下步骤:
S31,获取目标窑炉内玻璃原料的物理性能参数以及当前温度。
详细请参见图5所示实施例的S21,在此不再赘述。
S32,根据物理性能参数以及当前温度,预测目标窑炉内的温度变化趋势。
详细请参见图5所示实施例的S22,在此不再赘述。
S33,基于预测出的温度变化趋势,对目标窑炉内的温度进行控制。
具体地,上述S33包括如下步骤:
S331,利用温度变化趋势,确定目标窑炉内工艺参数的调整量。
其中,所述工艺参数包括温控电极的电参数或可燃气体的流量参数中的至少一种。
电子设备在预测出目标窑炉内的温度变化趋势之后,利用获得的当前工艺参数,确定出目标窑炉内工艺参数的调整量。例如,可以在电子设备中维护有数据表,该数据表中记录有在制备过程中,温度变化趋势与工艺参数调整量之间的关系。电子设备通过查找该数据表,即可确定出目标窑炉内工艺参数的调整量。
S332,基于确定出的工艺参数的调整量,对目标窑炉内的温度进行控制。
如上文所述,电子设备在确定出工艺参数的调整量之后,可以将确定出的工艺参数的调整量发送给温度调整装置,以使得所述温度调整装置控制所述目标窑炉内的温控电极或可燃气体的流量,以对所述目标窑炉内的温度进行控制。
将工艺参数的调整以及温度控制分为不同的设备分别进行处理,实现温度控制的集散处理,保证温度控制的可靠性。
如上文所述,所述目标窑炉划分为至少2个温控区域,分别为第一温控区域以及第二温控区域。其中,第一温控区域的加热方式为电加热以及可燃气体加热,第二温控区域的加热方式为电加热,所述的可燃气体可以为天然气纯氧。相应地,电子设备可以利用温度预测模型预测各个温控区域的温度变化趋势,在预测出各个温控区域的温度变化趋势之后,就可以得到各个温控区域的工艺参数调整量。因此,电子设备就可以形成对应于各个温控区域的工艺参数调整指令,以分别对各个温控区域的温度进行调整。
具体地,上述S332可以包括如下步骤:
(1)利用工艺参数中对应于第一温控区域的温控电极的电参数,或,对应于第一温控区域的温控电极的所述电参数与可燃气体的流量参数,对第一温控区域内的温度进行控制。
如上文所述,电子设备可以得到对应于各个温控区域的工艺参数调整量,因此,电子设备利用工艺参数中对应于第一温控区域的温控电极的电参数以及可燃气体的流量参数,形成对应于第一温控区域的工艺参数调整指令,以对第一温控区域内的温度进行控制。具体地,电子设备可以利用工艺参数中对应于第一温控区域的温控电极的电参数对第一温控区域内的温度进行控制;电子设备也可以利用工艺参数中对应于第一温控区域的温控电极的电参数以及可燃气体的流量参数对第一温控区域内的温度进行控制。例如,对于图3所示的玻璃原料熔化区域,可以利用玻璃原料熔化区域的温控电极的电参数对其温度进行控制,也可以利用玻璃原料熔化区域的温控电极的电参数以及可燃气体的流量参数对其温度进行控制。
(2)利用工艺参数中对应于第二温控区域的温控电极的电参数,和/或,对应于第二温控区域的所述可燃气体的流量参数对第二温控区域内的温度进行控制。
同样地,电子设备利用工艺参数中对应于第二温控区域的温控电极的电参数和/或可燃气体的流量参数,对第二温控区域内的温度进行控制。这是由于,第一温控区域的加热方式为电加热,或,电加热与可燃气体同时加热,第二温控区域的加热方式为电加热和/或可燃气体加热。相应地,在对相应区域的温度进行控制时,所形成的温度控制指令中也是针对不同的加热方式形成的。
例如,对于图3所示的澄清区域,可以采用电加热,或可燃气体加热,或电加热与可燃气体同时加热。相应地,可以利用对应于该区域的温控电极的电参数,和/或,可燃气体的流量参数对其进行温度控制。
本实施例提供的温度控制方法,由于目标窑炉内工艺参数包括温控电极的电参数以及可燃气体的流量参数,即可以利用温控电极以及可燃气体的流量对目标窑炉内的温度进行恒温控制,以实现对目标窑炉内温度的均匀控制。
为进一步说明本发明实施例所提供的温度控制方法的有益效果,在下文中通过几个实施方式进行说明。
例如,特种玻璃纤维成形流量为1.2吨/天时,各温度传感器的温度波动情况及液面波动情况如表1所示:
表1温度波动情况
特征温度 | 使用前 | 使用后 | 减少 |
8熔化池空间温度传感器 | 70(1450~1520)℃ | 6℃ | ↓91% |
3流液洞温度传感器 | 10(1337~1347)℃ | 6℃ | ↓40% |
10成形区温度传感器 | 10(1540~1550)℃ | 6℃ | ↓40% |
液面波动情况 | 8(92~100)mm | 1mm | ↓87% |
由上表可知,所有的温度传感器与由APC控制***的温度模拟趋势基本一致(偏差均在10℃以内),因此模型控制结果良好。熔化池空间温度传感器8,流液洞温度传感器3、以及成形区温度传感器10等三个温度的波动范围显著降低,降低已有或未知扰动所带来的工艺震荡幅度并减缓震荡周期。
当特种玻璃纤维成形流量为零时,各温度传感器的温度波动情况及液面波动情况如表2所示:
表2温度波动情况
项目 | 特征温度 | 温度波动 |
1 | 8熔化池空间温度传感器 | 1468±3℃ |
2 | 3流液洞温度传感器 | 1306±3℃ |
3 | 10成形区温度传感器 | 1517±3℃ |
由上表可知,熔化池空间温度传感器8、流液洞温度传感器3以及成形区温度传感器10等三个温度的波动范围小于6℃,本实施例提供的一种温度控制方法使得目标窑炉能够稳定的在最低能耗的条件下运行,节能环保效果良好。
在本实施例中还提供了一种温度控制装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种温度控制装置,如图7所示,包括:
获取模块41,用于获取目标窑炉内目标玻璃原料的物理性能参数以及当前温度;
预测模块42,用于根据所述目标玻璃原料的物理性能参数以及所述当前温度,预测所述目标窑炉内的温度变化趋势;
控制模块43,用于基于预测出的所述温度变化趋势,对所述目标窑炉内的温度进行控制。
本实施例提供的温度控制装置,利用玻璃原料的物理性能参数以及当前参数对目标窑炉内的温度变化趋势进行预测,由于在预测过程中结合了玻璃原料的物理性能参数;且利用预测出的温度变化趋势对目标窑炉内的温度进行控制,在预测出温度变化趋势的基础上,对温度进行实时的准确控制,以保证对窑炉内温度进行准确且及时的调整。
本实施例中的温度控制装置是以功能单元的形式来呈现,这里的单元是指ASIC电路,执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器,和/或其他可以提供上述功能的器件。
上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同,在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种电子设备,具有上述图7所示的温度控制装置。
请参阅图8,图8是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图8所示,该电子设备可以包括:至少一个处理器51,例如CPU(Central Processing Unit,中央处理器),至少一个通信接口53,存储器54,至少一个通信总线52。其中,通信总线52用于实现这些组件之间的连接通信。其中,通信接口53可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard),可选通信接口53还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器54可以是高速RAM存储器(Random Access Memory,易挥发性随机存取存储器),也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。存储器54可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器51的存储装置。其中处理器51可以结合图7所描述的装置,存储器54中存储应用程序,且处理器51调用存储器54中存储的程序代码,以用于执行上述任一方法步骤。
其中,通信总线52可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture,简称EISA)总线等。通信总线52可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图8中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中,存储器54可以包括易失性存储器(英文:volatile memory),例如随机存取存储器(英文:random-access memory,缩写:RAM);存储器也可以包括非易失性存储器(英文:non-volatile memory),例如快闪存储器(英文:flash memory),硬盘(英文:hard diskdrive,缩写:HDD)或固态硬盘(英文:solid-state drive,缩写:SSD);存储器54还可以包括上述种类的存储器的组合。
其中,处理器51可以是中央处理器(英文:central processing unit,缩写:CPU),网络处理器(英文:network processor,缩写:NP)或者CPU和NP的组合。
其中,处理器51还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文:application-specific integrated circuit,缩写:ASIC),可编程逻辑器件(英文:programmable logic device,缩写:PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文:complex programmable logic device,缩写:CPLD),现场可编程逻辑门阵列(英文:field-programmable gate array,缩写:FPGA),通用阵列逻辑(英文:generic arraylogic,缩写:GAL)或其任意组合。
可选地,存储器54还用于存储程序指令。处理器51可以调用程序指令,实现如本申请图4至6实施例中所示的温度控制方法。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的温度控制方法。其中,所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard DiskDrive,缩写:HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等;所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (12)
1.一种温度控制方法,其特征在于,包括:
获取目标窑炉内玻璃原料的物理性能参数以及当前温度,所述物理性能参数包括配合料成分、玻璃高温粘度、玻璃密度、玻璃高温电导率、玻璃高温导热率和/或玻璃比热容;
根据所述物理性能参数以及所述当前温度,预测所述目标窑炉内的温度变化趋势;
基于预测出的所述温度变化趋势,对所述目标窑炉内的温度进行控制,以对所述目标窑炉内的温度进行恒温控制。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述物理性能参数以及所述当前温度,预测目标窑炉内的温度变化趋势,包括:
将玻璃原料的物理性能参数以及所述当前温度输入温度预测模型中,输出所述目标窑炉内的温度变化趋势。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将玻璃原料的物理性能参数以及所述当前温度输入温度预测模型中,输出所述目标窑炉内的温度变化趋势,包括:
获取所述目标窑炉的结构参数以及工艺参数,所述工艺参数包括温控电极的电参数或可燃气体的流量参数中的至少一种;
将所述结构参数、所述工艺参数、所述物理性能参数以及所述当前温度输入所述温度预测模型中,输出所述目标窑炉内的温度变化趋势。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标窑炉划分为至少2个温控区域,所述温度变化趋势包括各个所述温控区域的温度变化趋势。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述基于预测出的所述温度变化趋势,对所述目标窑炉内的温度进行控制,包括:
利用所述温度变化趋势,确定所述目标窑炉内工艺参数的调整量;其中,所述工艺参数包括温控电极的电参数或可燃气体的流量参数中的至少一种;
基于确定出的工艺参数的调整量,对所述目标窑炉内的温度进行控制。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述目标窑炉划分为至少2个温控区域,所述基于确定出的工艺参数的调整量,对所述目标窑炉内的温度进行控制,包括:
利用所述工艺参数中对应于第一温控区域的温控电极的电参数,或,对应于第一温控区域的温控电极的所述电参数与所述可燃气体的流量参数,对第一温控区域内的温度进行控制;
利用所述工艺参数中对应于第二温控区域的温控电极的电参数,和/或,对应于第二温控区域的所述可燃气体的流量参数,对所述第二温控区域内的温度进行控制。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于确定出的工艺参数的调整量,对所述目标窑炉内的温度进行控制,包括:
将确定出的工艺参数的调整量发送给温度调整装置,以使得所述温度调整装置控制所述目标窑炉内的温控电极或可燃气体的流量,以对所述目标窑炉内的温度进行控制。
8.一种温度控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取目标窑炉内目标玻璃原料的物理性能参数以及当前温度,所述物理性能参数包括配合料成分、玻璃高温粘度、玻璃密度、玻璃高温电导率、玻璃高温导热率和/或玻璃比热容;
预测模块,用于根据所述目标玻璃原料的物理性能参数以及所述当前温度,预测所述目标窑炉内的温度变化趋势;
控制模块,用于基于预测出的所述温度变化趋势,对所述目标窑炉内的温度进行控制,以对所述目标窑炉内的温度进行恒温控制。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行权利要求1-7中任一项所述的温度控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7中任一项所述的温度控制方法。
11.一种温度控制***,其特征在于,包括:
目标窑炉;
权利要求9所述的电子设备,与温控组件连接,所述电子设备用于控制温控组件;
所述温控组件,具有温度采集装置以及温度调整装置;所述温控组件用于采集所述目标窑炉内的温度以及基于所述电子设备的控制对所述目标窑炉内的温度进行控制。
12.根据权利要求11所述的***,其特征在于,所述***还包括:
服务器,分别与所述温控组件以及所述电子设备连接;其中,所述温控组件通过所述服务器与所述电子设备进行通信连接。
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