【技术实现步骤摘要】
本技术属于自动控制，特别是涉及一种基于dcs系统的电加热温度自动控制系统。
技术介绍
1、在工业自动化生产中，对温度的控制往往直接影响到生产效率、产品质量和生产安全，电加热设备在目前的化工生产中应用广泛。目前的电加热设备多依赖于温控表控温，温控表控温的方式不便于操作人员监视、控制，需要频繁巡检，如果不能及时发现温度异常，可能会造成不可挽回的安全事故。
2、dcs系统，又称集散控制系统，是distributed control system的英文缩写，它综合了计算机、通信、显示、控制等技术，利用dcs系统实现电加热设备的温度自动控制，对企业的自动化水平提升和安全生产具有重要意义。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种基于dcs系统的电加热设备温度自动控制系统，解决温控表控温不便于监视和需要频繁现场操作的问题，实现对电加热设备的温度远程自动控制，同时提高控温的精度和准确度。
2、为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种基于dcs系统的电加热温度自动控制系统，包括dcs系统、主供电电路模块、辅助控制电路模块、电加热器、信号采集模块，信号采集模块向dcs系统提供信息，dcs系统控制主供电电路模块兼控制辅助控制电路模块；所述主供电电路模块一端连接电源，另一端连接电加热器，主供电电路模块还与辅助控制电路模块连接。
3、所述的主供电电路模块包括：断路器（qf）、交流接触器（km）、固态继电器（ssr），交流供电电源与断路器（qf）连接，断路器（qf）与交流
4、进一步地，所述主供电电路部分中交流供电电源l1、l2、l3分别与断路器（qf）端子1、3、5连接，断路器（qf）端子2、4、6分别与交流接触器（km）的触点k1、k2、k3连接，交流接触器（km）的触点t1、t2、t3分别与固态继电器（ssr）的输入端子in1、in2、in3连接，电加热器与固态继电器（ssr）的输出端子out1、out2、out3连接，固态继电器（ssr）的控制触点与dcs系统中的控温继电器（ka3）电连接。
5、所述的辅助控制电路模块包括：交流接触器（km）的线圈、现场启动按钮（sb1）、现场停止按钮（sb2）。
6、dcs系统与辅助控制电路的连接关系如下：dcs系统的启动继电器（ka1）与现场启动按钮（sb1）并联连接；dcs系统的停止继电器（ka2）与现场停止按钮（sb2）串联连接，sb2、ka2、ka1以及交流接触器km的线圈依次串联连接。
7、详细的，所述dcs系统的启动继电器（ka1）与现场启动按钮（sb1）均为常开触点，ka1与sb1任一常开触点闭合，交流接触器（km）线圈的两个端子通电，交流接触器（km）吸合；所述dcs系统的停止继电器（ka2）与现场停止按钮（sb2）均为常闭触点，ka2与sb2任一常闭触点断开，交流接触器（km）断开，停止工作。固态继电器（ssr）接收控温继电器（ka3）的命令，执行接通、断开动作。
8、所述电加热器为一种通电产生热能的耐高温设备，可以是加热片或加热丝。
9、所述的信号采集模块，包括温度计和温度变送器以及dcs模拟量输入卡件。温度计为pt100电阻信号，通过三线制接法与接入温度变送器输入端，温度变送器可将电阻信号转换为标准4-20ma信号，通过输出端子接线至dcs模拟量输入卡件中。
10、所述dcs系统的控制方法如下：
11、（1）dcs系统实时接收到温度采集模块输入的信号；
12、（2）dcs系统设定温度目标值，并启动开始控温指令；
13、（3）dcs系统将温度设定值（set）与接受到的温度信号（te）经过比例积分（pi）计算输出第一计算结果n%，第一计算结果n%经过占空比计算，输出第二计算结果t；第一计算结果与第二计算结果的关系为：t0=t*n%。则在周期t内，继电器导通时间为t*n%，继电器断开时间为t*（1-n%）。t即设定固定周期t内dcs控制固态继电器通断的时间，即一个周期内的加热时间；加热周期t指的是加热控制周期，一般设置为20~50s；
14、（4）人工可以随时在dcs系统中输入停止指令，此时接触器km断开，dcs控制程序停止输出加热控制指令，固态继电器断开；
15、（5）dcs系统发出的启动加热指令为一个置位信号，停止加热指令为一个脉冲信号，停止加热的脉冲信号可对启动加热的置位信号复位。
16、该电加热温控系统的工作方式如下：
17、（1）所述断路器（qf）在系统投入使用前，提前合闸，并禁止断电；
18、（2）dcs系统可远程控制交流接触器（km）、固态继电器（ssr）两者的通断，当断路器（qf）、交流接触器（km）、固态继电器（ssr）三者均导通时，加热丝器通电，开始加热；
19、（3）dcs系统可通过控制ka1、ka2远程控制交流接触器的通断，通过控制ka3远程控制固态继电器（ssr）的通断；当开始加热时，给dcs系统输入启动加热命令，dcs系统执行ka1动作命令，接通交流接触器（km），同时dcs系统根据输入目标温度值（set）执行比例积分（pi）计算并输出ka3的动作指令，控制固态继电器（ssr）在一个周期内导通或断开。此时，固态继电器导通则开始加热，断开则停止加热。当想要停止加热时，给dcs系统输入停止加热命令，dcs系统执行ka2动作命令同时复位ka1状态，此时km自动断开，加热停止。
20、本技术具有可实时远程监控和能够及时远程干预的特点，并且可基于dcs系统设置温度超温、低温预警，提高了电加热设备在工艺生产中的安全可靠性。
21、本技术的一种基于dcs系统的电加热设备的温度自动控制系统的意义在于：可用于多种电加热设备的加热自动控制中，控温精度高、故障维修成本低，在电气领域应用比较广泛，特别在有大量控温要求的生产企业中，可极大降低成本。另外，在一定程度上提高一个企业的自动化生产控制水平，具有本质安全的意义。
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1.一种基于DCS系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，包括DCS系统、主供电电路模块、辅助控制电路模块、电加热器、信号采集模块，信号采集模块向DCS系统提供信息，DCS系统控制主供电电路模块兼控制辅助控制电路模块；所述主供电电路模块一端连接电源，另一端连接电加热器，主供电电路模块还与辅助控制电路模块连接。
2.根据权利要求1所述的基于DCS系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，所述的主供电电路模块包括：断路器（QF）、交流接触器（KM）、固态继电器（SSR），交流供电电源与断路器（QF）连接，断路器（QF）与交流接触器（KM）主触点连接，交流接触器（KM）与固态继电器（SSR）主输入端连接，固态继电器（SSR）主输出端与电加热器连接，固态继电器（SSR）还与DCS系统连接。
3.根据权利要求2所述的基于DCS系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，所述主供电电路部分中交流供电电源L1、L2、L3分别与断路器（QF）端子1、3、5连接，断路器（QF）端子2、4、6分别与交流接触器（KM）的触点K1、K2、K3连接，交流接触器（KM）的触点T1、T
4.根据权利要求1所述的基于DCS系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，所述的辅助控制电路模块包括：交流接触器（KM）的线圈、现场启动按钮（SB1）、现场停止按钮（SB2）。
5.根据权利要求1所述的基于DCS系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，DCS系统与辅助控制电路的连接关系如下：DCS系统的启动继电器（KA1）与现场启动按钮（SB1）并联连接；DCS系统的停止继电器（KA2）与现场停止按钮（SB2）串联连接，SB2、KA2、KA1以及交流接触器KM的线圈依次串联连接。
6.根据权利要求1所述的基于DCS系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，所述DCS系统的启动继电器（KA1）与现场启动按钮（SB1）均为常开触点，KA1与SB1任一常开触点闭合，交流接触器（KM）线圈的两个端子通电，交流接触器（KM）吸合；所述DCS系统的输出继电器（KA2）与现场停止按钮（SB2）均为常闭触点，KA2与SB2任一常闭触点断开，交流接触器（KM）断开，停止工作；固态继电器（SSR）接收控温继电器（KA3）的命令，执行接通、断开动作。
7.根据权利要求1所述的基于DCS系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，所述电加热器为加热片或加热丝。
8.根据权利要求1所述的基于DCS系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，所述的信号采集模块，包括温度计和温度变送器以及DCS模拟量输入卡件，温度计为PT100电阻信号，通过三线制接法与接入温度变送器输入端，温度变送器可将电阻信号转换为标准4-20ma信号，通过输出端子接线至DCS模拟量输入卡件中。
9.根据权利要求1~8之一所述的基于DCS系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，所述的辅助控制电路还包括熔断器，串联在电源线中。
...【技术特征摘要】
1.一种基于dcs系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，包括dcs系统、主供电电路模块、辅助控制电路模块、电加热器、信号采集模块，信号采集模块向dcs系统提供信息，dcs系统控制主供电电路模块兼控制辅助控制电路模块；所述主供电电路模块一端连接电源，另一端连接电加热器，主供电电路模块还与辅助控制电路模块连接。
2.根据权利要求1所述的基于dcs系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，所述的主供电电路模块包括：断路器（qf）、交流接触器（km）、固态继电器（ssr），交流供电电源与断路器（qf）连接，断路器（qf）与交流接触器（km）主触点连接，交流接触器（km）与固态继电器（ssr）主输入端连接，固态继电器（ssr）主输出端与电加热器连接，固态继电器（ssr）还与dcs系统连接。
3.根据权利要求2所述的基于dcs系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，所述主供电电路部分中交流供电电源l1、l2、l3分别与断路器（qf）端子1、3、5连接，断路器（qf）端子2、4、6分别与交流接触器（km）的触点k1、k2、k3连接，交流接触器（km）的触点t1、t2、t3分别与固态继电器（ssr）的输入端子in1、in2、in3连接，电加热器与固态继电器（ssr）的输出端子out1、out2、out3连接，固态继电器（ssr）的控制触点与dcs系统中的控温继电器（ka3）电连接。
4.根据权利要求1所述的基于dcs系统的电加热温度自动控制系统，其特征在于，所述的辅助控制电路模块包括：交流接触器（km）的线圈、现场启动按钮（sb1）、现场停止...
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