本發(fā)明涉及爐控制，尤其涉及一種鎳電極氣氛隧道爐的智能控制方法。

背景技術(shù)：

1、爐控制涉及到的是加熱設(shè)備在工業(yè)應(yīng)用中的自動化與智能化控制技術(shù)，主要目的是確保加熱過程的穩(wěn)定性、效率與安全性，同時優(yōu)化能源利用和降低運營成本。具體到工業(yè)爐（如隧道爐、回轉(zhuǎn)爐等）的控制系統(tǒng)，包括但不限于溫度控制、氣氛控制、爐內(nèi)壓力和熱分布的監(jiān)測與調(diào)整。通過使用傳感器、控制器和執(zhí)行器等硬件以及配套的軟件算法，爐控制技術(shù)可以實現(xiàn)對爐內(nèi)環(huán)境的精確控制，從而保證加工過程中材料的質(zhì)量和特性符合生產(chǎn)要求。

2、其中，鎳電極氣氛隧道爐的智能控制方法是一種專門針對含有鎳電極的氣氛隧道爐設(shè)計的控制方案。隧道爐是一種用于材料加熱、烘烤或熔化的連續(xù)操作工業(yè)爐，氣氛控制則是指在爐內(nèi)創(chuàng)建特定的氣體環(huán)境，用以影響或控制在加熱過程中材料的化學(xué)和物理性質(zhì)。控制過程包括溫度、氣壓、氣體成分等的自動調(diào)節(jié)，以優(yōu)化加工過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量，主要用于提升加工效率和材料處理質(zhì)量，同時降低能源消耗和操作難度。

3、現(xiàn)有技術(shù)在溫度控制和能量分布調(diào)整方面往往缺乏即時響應(yīng)和精細管理，導(dǎo)致能源利用率不高和產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。尤其是在化學(xué)物質(zhì)的處理和氣體成分調(diào)節(jié)上，傳統(tǒng)技術(shù)往往不能精確適應(yīng)快速變化的生產(chǎn)需求，影響化學(xué)反應(yīng)的效率和質(zhì)量。例如，對于快速變動的生產(chǎn)條件，現(xiàn)有技術(shù)無法及時調(diào)整溫度或氣體比例，增加了廢品率和生產(chǎn)成本。此外，現(xiàn)有控制系統(tǒng)的操作復(fù)雜度高，需要大量的手動干預(yù)，增加了操作錯誤的可能性，降低了整體的生產(chǎn)效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種鎳電極氣氛隧道爐的智能控制方法。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種鎳電極氣氛隧道爐的智能控制方法，包括以下步驟：

3、s1：通過全自動plc控制，采用pid技術(shù)單獨控制溫區(qū)溫度，實時采集區(qū)域溫度數(shù)據(jù)并設(shè)定初步爐內(nèi)溫控參數(shù)，確認基礎(chǔ)溫控穩(wěn)定運行，生成溫控基線數(shù)據(jù)；

4、s2：通過所述溫控基線數(shù)據(jù)，對爐內(nèi)溫度、氣壓和氣體成分進行實時監(jiān)控，收集數(shù)據(jù)并與設(shè)定控制標準進行對比，根據(jù)對比結(jié)果通過調(diào)節(jié)紅外和微波輸出強度，調(diào)整能量輸出匹配爐內(nèi)需求，優(yōu)化爐內(nèi)溫度與能量分布均勻性，生成動態(tài)能量調(diào)整記錄；

5、s3：基于所述動態(tài)能量調(diào)整記錄，監(jiān)控爐內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的濃度變化與反應(yīng)速率，調(diào)節(jié)輸入氣體比例流速，根據(jù)調(diào)節(jié)結(jié)果同步調(diào)節(jié)能量輸出匹配化學(xué)反應(yīng)的需求，確?；瘜W(xué)反應(yīng)均衡，生成化學(xué)控制狀態(tài)平衡結(jié)果；

6、s4：基于所述化學(xué)控制狀態(tài)平衡結(jié)果，持續(xù)監(jiān)控爐內(nèi)的溫度和化學(xué)變化，根據(jù)爐內(nèi)當前條件動態(tài)調(diào)整溫度控制和氣體流動參數(shù)，根據(jù)調(diào)整結(jié)果定期比較實際輸出與目標值，動態(tài)評估和調(diào)整控制策略，生成持續(xù)優(yōu)化的隧道爐控制方案。

7、作為本發(fā)明的進一步方案，所述溫控基線數(shù)據(jù)的獲取步驟為，

8、s111：通過全自動plc實時監(jiān)測溫區(qū)溫度，記錄傳感器數(shù)據(jù)，輸出爐內(nèi)實時溫區(qū)溫度數(shù)據(jù)集；

9、s112：基于所述爐內(nèi)實時溫區(qū)溫度數(shù)據(jù)集，應(yīng)用pid控制技術(shù)進行參數(shù)調(diào)整，確定每個溫區(qū)溫度達到預(yù)設(shè)目標，生成調(diào)整后的控制參數(shù)數(shù)據(jù)集；

10、s113：依據(jù)所述調(diào)整后的控制參數(shù)數(shù)據(jù)集，執(zhí)行連續(xù)監(jiān)控，驗證溫控過程的穩(wěn)定性，并輸出溫控基線數(shù)據(jù)。

11、作為本發(fā)明的進一步方案，所述收集數(shù)據(jù)并與設(shè)定控制標準的進行步驟為，

12、s211：部署傳感器，收集爐內(nèi)實時溫度、氣壓和氣體成分數(shù)據(jù)，生成實時監(jiān)控數(shù)據(jù)；

13、s212：將所述實時監(jiān)控數(shù)據(jù)與所述溫控基線數(shù)據(jù)進行對比，采用公式，

14、

15、計算偏差值，得到偏差分析結(jié)果，其中，表示實時溫度、氣壓和氣體成分含量數(shù)據(jù)，表示基線數(shù)據(jù)，分別代表溫度、氣壓和氣體成分含量的標準偏差；

16、s213：根據(jù)所述偏差分析結(jié)果，判斷偏差是否超過預(yù)設(shè)閾值，若超過，則認為爐內(nèi)環(huán)境已偏離安全操作范圍，需調(diào)整設(shè)定控制標準，生成控制標準調(diào)整決策記錄。

17、作為本發(fā)明的進一步方案，所述動態(tài)能量調(diào)整記錄的獲取步驟為，

18、s221：基于所述偏差分析結(jié)果，確定紅外和微波的調(diào)整需求，通過評估偏差數(shù)值大小，確定對應(yīng)的輸出強度，得到紅外和微波輸出強度分析記錄；

19、s222：根據(jù)所述紅外和微波輸出強度分析記錄，執(zhí)行紅外和微波輸出強度調(diào)整，對紅外和微波的輸出進行實時調(diào)節(jié)，監(jiān)控調(diào)整后的爐內(nèi)溫度和能量分布數(shù)據(jù)，得到調(diào)整后的輸出數(shù)據(jù)；

20、s223：根據(jù)所述調(diào)整后的輸出數(shù)據(jù)，記錄所有調(diào)整動作和結(jié)果，包括調(diào)整前后的能量輸出數(shù)據(jù)，構(gòu)建溫度分布圖，生成動態(tài)能量調(diào)整記錄。

21、作為本發(fā)明的進一步方案，所述輸入氣體比例流速的調(diào)節(jié)步驟為，

22、s311：利用所述動態(tài)能量調(diào)整記錄，通過傳感器測量爐內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)濃度與反應(yīng)速率，生成化學(xué)反應(yīng)監(jiān)控數(shù)據(jù)；

23、s312：分析所述化學(xué)反應(yīng)監(jiān)控數(shù)據(jù)，采用公式，

24、

25、計算調(diào)整后的氣體流速，獲取調(diào)節(jié)后的輸入?yún)?shù)，其中，代表化學(xué)物質(zhì)濃度的變化量，代表測量時間間隔，代表初始輸入氣體比例，代表調(diào)整后的氣體比例；

26、s313：基于所述調(diào)節(jié)后的輸入?yún)?shù)，優(yōu)化能量輸出，匹配爐內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需求，輸出調(diào)節(jié)方案。

27、作為本發(fā)明的進一步方案，所述化學(xué)控制狀態(tài)平衡結(jié)果的獲取步驟為，

28、s321：應(yīng)用所述調(diào)節(jié)方案，持續(xù)獲取爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率和濃度的實時變化數(shù)據(jù)，記錄輸出當前化學(xué)反應(yīng)狀態(tài)分析記錄；

29、s322：根據(jù)所述當前化學(xué)反應(yīng)狀態(tài)分析記錄，結(jié)合爐內(nèi)實際能量輸出需求，采用公式，

30、

31、計算所需的能量輸出，進行能量輸出參數(shù)調(diào)整，得到調(diào)整后的能量輸出參數(shù)，其中，代表實時監(jiān)測的化學(xué)反應(yīng)速率，代表瞬時濃度變化量，代表調(diào)節(jié)時間常數(shù)；

32、s323：實施所述調(diào)整后的能量輸出參數(shù)，進行動態(tài)調(diào)節(jié)，確認化學(xué)反應(yīng)的動態(tài)平衡和化學(xué)控制狀態(tài)的穩(wěn)定平衡，生成化學(xué)控制狀態(tài)平衡結(jié)果。

33、作為本發(fā)明的進一步方案，所述溫度控制和氣體流動參數(shù)的調(diào)整步驟為，

34、s411：基于所述化學(xué)控制狀態(tài)平衡結(jié)果，動態(tài)持續(xù)監(jiān)測爐內(nèi)環(huán)境，記錄變化的溫度和化學(xué)組分數(shù)據(jù)，生成動態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)集；

35、s412：根據(jù)所述動態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)集，通過對比預(yù)設(shè)標準，評估是否滿足生產(chǎn)條件，生成環(huán)境調(diào)整需要評估結(jié)果；

36、s413：根據(jù)所述環(huán)境調(diào)整需要評估結(jié)果，調(diào)整爐內(nèi)溫度和氣體流動參數(shù)，進行爐內(nèi)環(huán)境的動態(tài)優(yōu)化，生成動態(tài)調(diào)整的控制參數(shù)。

37、作為本發(fā)明的進一步方案，所述持續(xù)優(yōu)化的隧道爐控制方案的獲取步驟為，

38、s421：應(yīng)用所述動態(tài)調(diào)整的控制參數(shù)，定期與產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率要求設(shè)定的目標值進行對比，采用公式，

39、

40、計算所有測量點的絕對偏差的平均值的平方根，生成實際與目標比較結(jié)果，其中，代表每個測量點的實際測量值，代表對應(yīng)的目標測量值，代表測量點的總數(shù)；

41、s422：基于所述實際與目標比較結(jié)果，對偏差趨勢進行分析和對偏差程度進行評估，分析是否存在持續(xù)性偏差趨勢，生成評估和調(diào)整建議；

42、s423：根據(jù)所述評估和調(diào)整建議，更新控制策略，優(yōu)化溫度和化學(xué)組分的控制參數(shù)，細化生產(chǎn)過程控制，匹配生產(chǎn)需求，生成持續(xù)優(yōu)化的隧道爐控制方案。

43、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

44、本發(fā)明中，通過實時監(jiān)控溫區(qū)溫度并精確調(diào)整，實現(xiàn)溫度控制的細粒度管理，優(yōu)化爐內(nèi)的能量分布，提升能效，通過紅外和微波技術(shù)的整合，調(diào)整能量輸出，直接響應(yīng)爐內(nèi)環(huán)境的變化，提升材料加工質(zhì)量，對化學(xué)反應(yīng)的精確控制，通過調(diào)節(jié)氣體流速和比例，保證化學(xué)反應(yīng)的精確性和均衡，顯著降低能源消耗和操作復(fù)雜度，動態(tài)調(diào)整控制策略，根據(jù)實際輸出與目標值的對比，優(yōu)化生產(chǎn)過程，保證高效率和高質(zhì)量的輸出。