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专利号: 2024101203844
申请人: 太原科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于云制造的工业设备温度控制系统,其特征在于,包括:

历史调控数据获取模块,用于获取设备的历史调控数据,包括设备的初始温度和对设备温度进行调控时存在的多个温度调控速率以及各个温度调控速率分别对应的维持时长,其中设备的初始温度为调控操作前设备的温度值;

温度区间划分模块,用于根据设备的最高额定作业温度和最低额定作业温度对设备的总温度区间进行划分,从而获得多个温度区间;

区温调速生成模块,用于接收设备的历史调控数据,并基于温度区间划分模块划分的多个温度区间对各个温度区间内的设备历史调控数据进行分析,进而获得各个温度区间对应的温速映射包,其中所述区温调速生成模块中各个温度区间分别对应的温速映射包的具体生成方式为:S11:从各个温度区间内任意选取一个温度区间为温速计算区间,并获取温速计算区间内设备的b次历史调控数据;

S12:从b次历史调控数据内任意选取一次作为分析次,并获取设备在分析次内温度调控时存在的多个温度调控速率V和各个温度调控速率分别对应的维持时长T;

S13:计算设备在分析次内对应的标准温度调控速率,即标温调速P,其中标温调速P计算公式如下:,

式中,i∈1…a, 表示第i个温度调控速率, 表示第i个温度调控速率 对应的维持时长;

S14:重复执行步骤S12‑S13,直至获得设备在b次历史调控数据中每次分别对应的标温调速P后停止;

S15:计算设备在b次历史调控数据中每次分别对应的标温调速P的离散值L,计算公式如下:,

式中,i∈1…b, 表示第i次标温调速, 为b次标温调速的平均值;

S16:将设备在b次历史调控数据中每次分别对应的标温调速P的离散值L与预设值Q1进行对比,根据对比结果获得设备在温速计算区间对应的区间温度调节速率,即区温调速,具体对比方式如下:(1)当L≤预设值Q1时,则将 作为设备在温速计算区间对应的区温调速 ,其中预设值Q1=0.8× ;

(2)当L>预设值Q1时,则根据 的值按照降序将对应的标温调速P值依次删除,并在每次删除后对剩余标温调速P的离散值L重新计算,同时对删除的标温调速P的个数c进行记录,直至满足L≤预设值Q1,此时将删除的标温调速P的个数c与预设值Q2进行比对,其中预设值Q2=0.5 ×b,若c<预设值Q2,则将剩余标温调速P的平均值作为设备在温速计算区间对应的区温调速 ;若c≥预设值Q2,则将剩余标温调速P的最大值和最小值的平均值作为设备在温速计算区间对应的区温调速 ;

S17:重复执行步骤S11‑S16,即可获得设备在各个温度区间分别对应的区温调速 ,将其分别与对应的各个温度区间进行绑定,进而生成各个温度区间对应的温速映射包;

存储模块,用于存储各个温度区间对应的温速映射包;

数据采集模块,用于实时获取设备当前温度数据HB;

数据分析模块,用于接收设备当前温度数据HB,并通过调用多个温度区间和温速映射包对设备当前温度数据HB与预设的设备调控温度数据HA进行分析后获得设备当前温度数据HB所处的温度区间及对应的调控时长,其中设备调控温度数据HA为设备需要调控达到的温度值,所述数据分析模块中获得设备当前温度数据HB对应的调控时长DT的具体步骤为:S21:接收设备当前温度数据HB,并调用温度区间划分模块将设备当前温度数据HB代入至各个温度区间内进行对比,从而获得设备当前温度数据HB对应的温度区间;

S22:根据设备当前温度数据HB对应的温度区间从存储模块中获取设备当前温度数据HB对应的温速映射,并从设备当前温度数据HB对应的温速映射中获得设备当前温度对应的区温调速;

S23:基于设备当前温度数据HB、设备当前温度数据HB对应的区温调速和预设的设备调控温度数据HA计算设备当前温度数据HB对应的调控时长DT,计算公式为:,

式中,K为设备当前温度数据HB对应的区温调速; 为预设系数, =0.9783;

调控模块,接收所述数据分析模块分析出的设备当前温度数据HB对应的调控时长DT,并根据对应的调控时长使用温控设备对设备温度进行对应时长的温度调控操作。

2.根据权利要求1所述的基于云制造的工业设备温度控制系统,其特征在于,对设备的总温度区间进行划分的具体方式为:将设备的最高额定作业温度和最低额定作业温度作为划分温度上限值和划分温度下限值,对设备温度进行区间划分,进而获得多个温度区间,划分时采用等温度间隔划分或不等温度间隔划分。

3.根据权利要求2所述的基于云制造的工业设备温度控制系统,其特征在于,该系统还包括监测模块,用于监测调控后的设备实时温度,并基于调控后的设备实时温度数据M与设备调控温度数据HA的差值与预设值W1、W2进行比较,根据比较结果生成相应的指令,具体步骤为:S31:接收调控后的设备实时温度数据M与设备调控温度数据HA,并将调控后的设备实时温度数据M与设备调控温度数据HA的差值作为调控差值GC;

S32:对调控差值GC与预设值W1、W2进行比较,并根据比较结果生成相应的指令,其中W1<W2,具体为:(1)当调控差值GC≤预设值W1时,监测模块不生成任何指令;

(2)当预设值W1<调控差值GC≤预设值W2时,监测模块生成二次调控信号;

(3)当预设值W2<调控差值GC时,监测模块生成警示信号并发送至工作后台,供相关操作人员进行查看。

4.根据权利要求3所述的基于云制造的工业设备温度控制系统,其特征在于,当监测模块生成二次调控信号时,需要再次获取设备当前温度数据,并通过数据分析模块调用多个温度区间和温速映射包对设备当前温度数据HB与预设的设备调控温度数据HA进行分析后获得设备二次调控时长ET并发送至调控模块执行,其中计算二次调控时长的计算公式为:,

式中,K为设备当前温度数据HB对应的区温调速; 为预设系数, =0.876。

5.根据权利要求4所述的基于云制造的工业设备温度控制系统,其特征在于,当调控模块基于接收的二次调控时长调用温控设备对设备的温度进行对应时长的温度调控操作后,监测模块需要再次将进行二次调控后的设备实时温度数据M1与设备调控温度数据HA的差值与二次预设值W3进行比较,并生成相应的二次指令,具体为:(1)当调控差值GC<二次预设值W3时,监测模块不生成任何指令;

(2)当二次预设值W3<调控差值GC时,监测模块需提醒相关操作人员立即进行查看。

6.基于云制造的工业设备温度控制方法,应用于权利要求1‑5任意一项所述的基于云制造的工业设备温度控制系统,其特征在于,具体步骤为:步骤一:使用历史调控数据获取模块调取设备历史调控数据;同时,温度区间划分模块根据设备的最高额定作业温度和最低额定作业温度对设备的总温度区间进行划分,从而获得多个温度区间;

步骤二:区温调速生成模块接收设备的历史调控数据,并基于温度区间划分模块划分的多个温度区间对各个温度区间内的设备历史调控数据进行分析,进而获得各个温度区间对应的温速映射包并存储至存储模块;

步骤三:设备启动后,数据采集模块获取设备当前温度数据;

步骤四:数据分析模块接收设备当前温度数据,并调用多个温度区间和温速映射包对设备当前温度数据与预设的设备调控温度数据进行分析后获得设备当前温度数据所处的温度区间及对应的调控时长;

步骤五:调控模块根据数据分析模块分析出的设备当前温度数据HB对应的调控时长DT,使用温控设备对设备温度进行对应时长的温度调控操作。

7.存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,即可实现权利要求6所述的基于云制造的工业设备温度控制方法。