本發(fā)明涉及吹灰器控制程序領域，尤其是涉及一種自動變頻的聲波吹灰控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術：

1、聲波吹灰器技術是將壓縮空氣（或蒸汽）轉換成大功率聲波或次聲波送入爐內(nèi)，當受熱面上的積灰受到以一定頻率交替變化的疏密波反復拉、壓作用時，因疲勞疏松脫落，隨煙氣流帶走，或在重力作用下，沉落至灰斗排出。通常大型鍋爐會配置多個聲波吹灰器，多個聲波吹灰器一般會單獨輪流工作或成組輪流工作，工作過程由吹灰器控制系統(tǒng)控制。

2、上述中的現(xiàn)有技術方案存在以下缺陷：目前多個聲波吹灰器在工作過程中聲波頻率的交替變化需要根據(jù)需求變化，聲波吹灰控制系統(tǒng)需要更加準確地控制聲波吹灰器的聲波頻率。

技術實現(xiàn)思路

1、為了快速根據(jù)需求準確地控制聲波吹灰器的聲波頻率，本技術提供一種自動變頻的聲波吹灰控制系統(tǒng)及控制方法。

2、本技術提供的一種自動變頻的聲波吹灰控制方法采用如下的技術方案：

3、一方面，一種自動變頻的聲波吹灰控制方法，包括以下步驟：

4、s1、預設吹灰器編號，預設變頻器與吹灰器連接，并控制吹灰器的聲波頻率；

5、s2、設置每次循環(huán)中吹灰器啟動順序、單個吹灰器吹灰時長t0、啟動時間t1和間隔時間t2；

6、s3、限值變頻器輸出頻率的上限、下限和周期；

7、s4、按順序啟動吹灰器，同時變頻器不工作，經(jīng)過時間t1后，啟動變頻器，變頻器控制輸出頻率以正弦波形式輸出，在變頻器輸出頻率時將正弦波擬合為折線，經(jīng)過時長t0后，控制變頻器停止輸出，再經(jīng)過時間t1后，控制當前吹灰器停止工作；

8、s5、經(jīng)過時間t2后，重復步驟s3，直至所有吹灰器工作完成。

9、通過采用上述方案，用戶在設定吹灰程序時，只需要設置好想要的工作時長、變頻器的輸出頻率的上限、下限和周期，系統(tǒng)即可自動控制吹灰器工作，當需求有變化時，改變變頻器設定的頻率即可，修改方便，聲波頻率控制穩(wěn)定。

10、優(yōu)選的，還包括以下步驟：

11、s1、預設標準聲波頻率曲線；

12、s6、檢測吹灰器的電壓和聲波頻率，記錄每個吹灰器在每個工作流程內(nèi)的電壓變化和聲波頻率變化；

13、將每個吹灰器在每個工作流程內(nèi)的電壓變化和聲波頻率變化繪制成電壓曲線和聲波頻率曲線；

14、每當記錄新的聲波頻率曲線時，檢測新的聲波頻率曲線與標準聲波頻率曲線之間的最大差值，若最大差值超出預設差值，則判斷該吹灰器故障，若最大差值不超出預設差值，則根據(jù)新記錄的聲波頻率曲線對標準聲波頻率曲線進行修正，讓標準聲波頻率靠近記錄的聲波頻率曲線；

15、當判斷吹灰器故障時，停止所有吹灰器工作，并發(fā)送故障報告。

16、通過采用上述方案，通過吹灰器的電壓曲線和聲波頻率曲線，可以了解到吹灰器的工作狀態(tài)，通過對比聲波頻率曲線，可以判斷吹灰器是否出現(xiàn)聲波頻率的大幅變化，從而判斷吹灰器是否故障。

17、優(yōu)選的，還包括以下步驟：

18、s7、根據(jù)電壓曲線和聲波頻率曲線計算同一時間下同一吹灰器的電壓和聲波頻率關系式；

19、s8、當接收外界輸入的聲波頻率要求時，將聲波頻率要求導入電壓和聲波頻率關系式或者電壓設定值；

20、根據(jù)電壓設定值修改吹灰器關聯(lián)的變頻器的輸出頻率的上限、下限和周期。

21、通過采用上述方案，由于用戶想要通過直接修改變頻器的參數(shù)來控制吹灰器的聲波頻率還是比較麻煩的，但是固定的吹灰器設備在固定環(huán)境內(nèi)變頻器參數(shù)與吹灰器聲波頻率之間的關系式是一定的，所以系統(tǒng)可以通過采集的電壓數(shù)據(jù)和聲波頻率數(shù)據(jù)來確定關系式，用戶直接輸入聲波頻率要求即可自動設定變頻器參數(shù)。

22、優(yōu)選的，還包括以下步驟：

23、s1、預設常態(tài)超聲波三維圖；

24、s9、在單次循環(huán)結束后，使用超聲波掃描爐膛內(nèi)環(huán)境，根據(jù)掃描結果生成超聲波三維圖；

25、將剛獲取的超聲波三維圖與常態(tài)超聲波三維圖比較，判斷剛獲取的超聲波三維圖上是否出現(xiàn)凸起或縫隙；

26、若判斷超聲波三維圖上出現(xiàn)凸起，則根據(jù)凸起位置選擇凸起周圍的聲波吹灰器，增加被選擇的聲波吹灰器的輸出功率并啟動被選擇的聲波吹灰器，吹灰結束后重新進行檢測；

27、若判斷超聲波三維圖上出現(xiàn)縫隙，則標記縫隙位置后輸出標記后的超聲波三維圖，選擇縫隙周圍的聲波吹灰器，降低被選擇聲波吹灰器的輸出功率。

28、通過采用上述方案，吹灰機在爐膛內(nèi)吹灰后，由于各種問題可能會出現(xiàn)沒有出干凈的地方，灰塵等雜物堆積起來就會形成積塵，積塵越長時間不清理就會越難清理，而通過超聲波三維圖可以觀察到爐膛內(nèi)的情況，凸起一般是積塵或者其他雜物堆積，系統(tǒng)在吹灰結束后自動判斷吹灰結果，若有積塵，則增強能吹到積塵出的吹灰機功率并再次進行吹灰，如果出現(xiàn)縫隙，則先發(fā)出警報，通知工作人員，同時降低能吹到縫隙的吹灰機的功率，避免對縫隙處的墻壁造成傷害。

29、優(yōu)選的，所述步驟“降低被選擇聲波吹灰器的輸出功率”還包括：

30、在超聲波三維圖上出現(xiàn)縫隙后，獲取縫隙所在壁面材質和環(huán)境溫度，結合縫隙形狀計算縫隙的共振頻率；

31、調(diào)整被選擇聲波吹灰器的輸出功率，直至聲波吹灰器的聲波頻率低于計算的共振頻率。

32、通過采用上述方案，系統(tǒng)通過縫隙的共振頻率來計算需要降低的聲波吹灰器的輸出功率，在不對對縫隙處的墻壁造成傷害的前提下盡可能保持聲波強度。

33、優(yōu)選的，所述步驟s9還包括：

34、接收對縫隙的清理指令后，停止所有聲波吹灰器的工作，選擇該縫隙周圍的聲波吹灰器，提高被選擇聲波吹灰器的功率和氣壓，啟動被選擇的聲波吹灰器。

35、通過采用上述方案，在修復縫隙前，用戶可以下達縫隙清理指令，手動讓聲波吹灰器對縫隙進行一次強吹灰，清理掉縫隙中的雜質，方便后續(xù)工作人員對縫隙進行修復。

36、優(yōu)選的，所述步驟s1還包括：

37、s1、預設影響范圍；

38、所述步驟“選擇凸起周圍的聲波吹灰器”包括：

39、確定超聲波三維圖上凸起的中心點，選擇以中心點為圓心的影響范圍內(nèi)的聲波吹灰器；

40、所述步驟“選擇縫隙周圍的聲波吹灰器”包括：

41、確定超聲波三維圖上縫隙的中心點，選擇以中心點為圓心的影響范圍內(nèi)的聲波吹灰器。

42、通過采用上述方案，由于吹灰器的工作范圍會相互重疊，所以通過吹灰器吹灰的中點來判斷超聲波三維圖上區(qū)域對應的超聲波吹灰器。

43、優(yōu)選的，還包括以下步驟：

44、s9、將超聲波三維圖按照每個聲波吹灰器的吹灰范圍進行區(qū)域劃分，并在每個區(qū)域的中心點標記對應聲波吹灰器的編號；

45、s10、預設聲波強度標準值和電壓標準值；

46、檢測每個吹灰器啟動時每時的吹灰口處的聲波強度，并進行記錄；

47、判斷超聲波三維圖中是否出現(xiàn)積塵；

48、若出現(xiàn)積塵，則通過積塵位置判斷最接近的區(qū)域中心點，讀取區(qū)域中心點的聲波吹灰器的編號，讀取與該編號對應的聲波吹灰器的聲波強度和電壓值；

49、若聲波強度低于聲波強度標準值，且電壓值低于電壓標準值，則輸出電源故障信號；

50、若聲波強度低于聲波強度標準值，且電壓值高于電壓標準值，則輸出堵塞故障信號。

51、通過采用上述方案，能夠通過超聲波三維圖和記錄的歷史數(shù)據(jù)來判斷吹灰器的故障原因，方便工作人員對聲波吹灰器進行檢修。

52、另一方面，本技術提供的一種自動變頻的聲波吹灰控制系統(tǒng)采用如下的技術方案：

53、一種自動變頻的聲波吹灰控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)存儲模塊、循環(huán)設定模塊、變頻設定模塊和吹灰控制模塊；

54、所述數(shù)據(jù)存儲模塊存儲有預設的吹灰器編號；

55、所述循環(huán)設定模塊接收輸入的指令，調(diào)用數(shù)據(jù)存儲模塊存儲的吹灰器編號，并根據(jù)指令設置吹灰器啟動順序、單個吹灰器吹灰時長t0、啟動時間t1和間隔時間t2，將設定信息發(fā)送給吹灰控制模塊；

56、所述變頻設定模塊接收輸入的指令，并根據(jù)指令設置變頻器輸出頻率的上限、下限和周期；

57、所述吹灰控制模塊接收啟動指令后按照設定信息控制吹灰器啟動，并啟動變頻器，控制變頻器的輸出頻率為正弦波，并將正弦波擬合為折線，吹灰控制模塊控制每個變頻器的工作周期為啟動吹灰器、等待時間t1、啟動變頻器、等待時間t0、關閉變頻器、等待時間t1、關閉吹灰器、等待時間t2、按照順序切換控制下一個吹灰器。

58、通過采用上述方案，用戶在設定吹灰程序時，只需要設置好想要的工作時長、變頻器的輸出頻率的上限、下限和周期，系統(tǒng)即可自動控制吹灰器工作，當需求有變化時，改變變頻器設定的頻率即可，修改方便，聲波頻率控制穩(wěn)定。

59、優(yōu)選的，還包括聲波探測模塊、三維判斷模塊、緊急清理模塊和縫隙處理模塊；

60、所述吹灰控制模塊根據(jù)設定信息完成循環(huán)后向聲波探測模塊發(fā)送檢測信號；

61、所述聲波探測模塊包括預設與爐膛內(nèi)的超聲波掃描儀，聲波探測模塊接收到檢測信號后啟動超聲波掃描儀，接收超聲波掃描儀的掃描結果并生成超聲波三維圖，將超聲波三維圖發(fā)送給三維判斷模塊；

62、所述數(shù)據(jù)存儲模塊預設有常態(tài)超聲波三維圖；

63、所述三維判斷模塊調(diào)用數(shù)據(jù)存儲模塊存儲的常態(tài)超聲波三維圖，三維判斷模塊在接收到超聲波三維圖后，將超聲波三維圖與常態(tài)超聲波三維圖比較，判斷超聲波三維圖上是否出現(xiàn)凸起或縫隙，若判斷超聲波三維圖上出現(xiàn)凸起則輸出凸起報警信號，若判斷超聲波三維圖上出現(xiàn)縫隙，則輸出縫隙報警信號；

64、所述緊急清理模塊接收三維判斷模塊輸出的凸起報警信號，并根據(jù)凸起報警信號確定超聲波三維圖上凸起的中心點，選擇以中心點為圓心的影響范圍內(nèi)的聲波吹灰器，增加被選擇的聲波吹灰器的輸出功率并啟動被選擇的聲波吹灰器，控制聲波探測模塊啟動超聲波掃描儀；

65、所述縫隙處理模塊接收三維判斷模塊輸出的縫隙報警信號，并根據(jù)縫隙報警信號確定超聲波三維圖上縫隙的中心點，選擇以中心點為圓心的影響范圍內(nèi)的聲波吹灰器，獲取縫隙所在壁面材質和環(huán)境溫度，結合縫隙形狀計算縫隙的共振頻率，調(diào)整被選擇聲波吹灰器的輸出功率，直至聲波吹灰器的聲波頻率低于計算的共振頻率。

66、通過采用上述方案，系統(tǒng)通過超聲波三維圖了解爐膛，凸起一般是積塵或者其他雜物堆積，系統(tǒng)在吹灰結束后自動判斷吹灰結果，若有積塵，則增強能吹到積塵出的吹灰機功率并再次進行吹灰，如果出現(xiàn)縫隙，則先發(fā)出警報，通知工作人員，同時降低能吹到縫隙的吹灰機的功率，避免對縫隙處的墻壁造成傷害。

67、綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

68、1.系統(tǒng)能夠自動控制吹灰器工作，當需求有變化時，改變變頻器設定的頻率即可，修改方便，聲波頻率控制穩(wěn)定。

69、2.?系統(tǒng)通過超聲波三維圖了解爐膛，凸起一般是積塵或者其他雜物堆積，系統(tǒng)在吹灰結束后自動判斷吹灰結果，若有積塵，則增強能吹到積塵出的吹灰機功率并再次進行吹灰，如果出現(xiàn)縫隙，則先發(fā)出警報，通知工作人員，同時降低能吹到縫隙的吹灰機的功率，避免對縫隙處的墻壁造成傷害。