申请/专利权人：宁波新芝生物科技股份有限公司

申请日：2022-07-11

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN115268538B

主分类号：G05D27/02

分类号：G05D27/02;G05B11/42

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2022.11.18#实质审查的生效;2022.11.01#公开

摘要：本发明公开了一种水温及流量的同步PID控制装置及方法，其中水温及流量的同步PID控制装置包括水箱、液泵、加热管、流量计、MCU控制单元、温度保护开关和温度传感器，水箱、液泵、加热管、流量计经管路依次连接为回路，温度传感器设置在水箱的出口端，温度保护开关设置在加热管的外壁，MCU控制单元通过固态继电器控制加热管，MCU控制单元通过驱动模块控制液泵，流量计、温度传感器和温度保护开关分别与MCU控制单元电连接。本发明水温及流量的同步PID控制装置和方法可控制水箱内的水温快速、精确达到设定值，达到快速稳定水箱液体温度，降低水箱内流体波动的目的。

主权项：1.一种水温及流量的同步PID控制装置，其特征在于，包括水箱、液泵、加热管、流量计、MCU控制单元、温度保护开关和温度传感器，所述的水箱、液泵、加热管、流量计经管路依次连接为回路，所述的温度传感器设置在所述的水箱的出口端，所述的温度保护开关设置在所述的加热管的外壁，所述的MCU控制单元通过固态继电器控制所述的加热管，所述的MCU控制单元通过驱动模块控制所述的液泵，所述的流量计、温度传感器和温度保护开关分别与所述的MCU控制单元电连接，当所述的水箱内的实际温度达到设定的目标温度后，管路中温度波动产生水箱内的实际温度与目标温度的温度偏差时，所述的MCU控制单元通过PID算法调整系数以控制所述的液泵的液体流速并通过PID模糊算法调整系数以控制所述的加热管的加热功率，利用上述装置实施的水温及流量的同步PID控制方法，包括以下步骤：1MCU控制单元先控制液泵全速运行，通过流量计的反馈判断管路中液体流量是否异常，若液体流量异常，则MCU控制单元关闭液泵，并报警，方法结束；若液体流量正常，则此时液泵的液体流速达到最大，能最快速度填充管路，同时MCU控制单元控制加热管以单比例系数全功率运行，当温度保护开关反馈管路中温度过热和或流量计反馈管路中液体流量过小时，MCU控制单元报警，方法结束；当温度保护开关反馈管路中温度正常且流量计反馈管路中液体流量正常时，进入步骤2；2当流量计检测到管路中液体流量大于设定的流量阈值时，管路填充完成，MCU控制单元分三段控制加热管工作：2-1设定水箱内的实际温度与目标温度之间允许的温差为ΔT，判断水箱内的实际温度值与目标温度值的差值是否小于ΔT；第一段：当水箱内的实际温度值与目标温度值的差值大于ΔT时，MCU控制单元控制加热管以单比例系数P全功率运行，直至水箱内的实际温度值与目标温度值的差值小于ΔT；当水箱内的实际温度值与目标温度值的差值小于ΔT时，进入步骤2-2；2-2第二段：MCU控制单元控制加热管以单比例系数P降功率运行，并控制液泵同步降速运行，当温度保护开关反馈管路中温度过热和或流量计反馈管路中液体流量过小时，MCU控制单元报警，方法结束；当温度保护开关反馈管路中温度正常且流量计反馈管路中液体流量正常时，进入步骤2-3；2-3MCU控制单元根据温度传感器的反馈判断水箱内的实际温度是否达到目标温度，当水箱内的实际温度未达到目标温度时，转至步骤2-2；当水箱内的实际温度达到目标温度时，转至步骤2-4；2-4第三段：水箱内的实际温度达到目标温度后，管路中温度波动产生水箱内的实际温度与目标温度的温度偏差时，MCU控制单元通过PID算法调整系数以控制液泵的液体流速并通过PID模糊算法调整系数以控制加热管的加热功率；2-5MCU控制单元持续通过PID算法调整系数以控制液泵的液体流速并通过PID模糊算法调整系数以控制加热管的加热功率，保持水箱内温度稳定，当温度保护开关反馈管路中温度过热和或流量计反馈管路中液体流量过小时，MCU控制单元报警，方法结束；当温度保护开关反馈管路中温度正常且流量计反馈管路中液体流量正常时，转至步骤3；3人为决定是否终止水箱加热或MCU判断水箱加热是否结束，若判断为否，则转至步骤2-5；若判断为是，则方法结束。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 宁波新芝生物科技股份有限公司 一种水温及流量的同步PID控制装置和方法

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