專利名稱：燃燒器的發(fā)熱量控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃燒器的發(fā)熱量控制系統(tǒng)，尤其涉及能夠提高發(fā)熱的初始響應(yīng)特性，并在到達(dá)預(yù)定發(fā)熱量時將發(fā)熱量控制在穩(wěn)定狀態(tài)下的燃燒器發(fā)熱量控制方法及裝置。
已往的燃燒器發(fā)熱量控制裝置如

圖1所示，有檢測室內(nèi)溫度的室溫檢測單元1;根據(jù)該室溫檢測單元1所檢測到的溫度，在預(yù)先程序化的發(fā)熱量控制方式下進(jìn)行控制，輸出發(fā)熱所必需的控制信號的微機(jī)2;根據(jù)上述微機(jī)2的輸出控制信號，調(diào)節(jié)供給必要的油量的電子泵3;調(diào)節(jié)供給發(fā)熱所必需的燃燒空氣量的送風(fēng)電動機(jī)單元4;將燃燒熱(發(fā)熱)吹入室內(nèi)，使之對流的風(fēng)扇電動機(jī)單元5。
這樣，根據(jù)燃燒器動作時設(shè)定的溫度，控制微機(jī)2、電子泵3、送風(fēng)電動機(jī)單元4、風(fēng)扇電動機(jī)單元5的動作，引導(dǎo)燃燒器發(fā)熱。同時，微機(jī)2從送風(fēng)電動機(jī)單元4和風(fēng)扇電動機(jī)單元5接收轉(zhuǎn)速信息，因燃燒器發(fā)熱而發(fā)生變化的室內(nèi)溫度則從室溫檢測單元1輸入微機(jī)2。
在微機(jī)2中，比較所檢測到的溫度和預(yù)先設(shè)定的溫度，然后控制風(fēng)扇電動機(jī)單元5，從而改變上述發(fā)熱量，將其控制在所設(shè)定的預(yù)定發(fā)熱量下。
已往的發(fā)熱量控制方法以反饋控制方式為基礎(chǔ)，它不降低隨時間變化的誤差因素而利用了通過PID運(yùn)算，接近達(dá)到預(yù)定溫度的預(yù)定發(fā)熱量的方式。這種PID運(yùn)算方式因?yàn)槭歉鶕?jù)PID計數(shù)的確定值來確定對應(yīng)于誤差發(fā)熱量的響應(yīng)特性，所以，只要PID計數(shù)沒有可變性，在運(yùn)算過程中目標(biāo)量就被設(shè)定，不能獲得任意廣的控制領(lǐng)域，此外，伴隨PID計數(shù)設(shè)定的響應(yīng)特性還存在如圖2所示的問題，因?yàn)榘l(fā)生了過度特性，所以響應(yīng)速度慢了，在正常狀態(tài)下，目標(biāo)量偏差相對較大。
因而，本發(fā)明目的在于提供一種燃燒器的發(fā)熱量控制系統(tǒng)，根據(jù)消除(パ-ジ)理論，從到達(dá)目標(biāo)發(fā)熱量所對應(yīng)的響應(yīng)特性中，消除正常溫度的維持誤差。
本發(fā)明另一目的在于提供一種發(fā)熱量控制方法及裝置，能在燃燒器初始發(fā)熱時，加快發(fā)熱響應(yīng)特性，同時，當(dāng)?shù)竭_(dá)目標(biāo)發(fā)熱量時，能將發(fā)熱量維持在穩(wěn)定狀態(tài)下。
為了實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明由下列步驟構(gòu)成在微機(jī)中，依據(jù)預(yù)定程序，計算出由室溫檢測單元所檢測到的室溫與設(shè)定溫度的溫度差值的步驟;溫度變化值計算步驟，用計時器產(chǎn)生的時間變化值除上述溫度差運(yùn)算步驟中運(yùn)算出的溫度差值，算出溫度變化值;利用關(guān)系函數(shù)，根據(jù)在上述溫度差計算步驟與溫度變化值計算步驟中算出的各溫度差與溫度變化值確定發(fā)熱步驟的步驟;發(fā)熱量輸出控制步驟，根據(jù)上述發(fā)熱步驟的設(shè)定，輸出控制信號，控制應(yīng)該構(gòu)成發(fā)熱量控制的電子泵轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇電動機(jī)轉(zhuǎn)速和出氣窗葉片(ル-バ)轉(zhuǎn)動角度。
因此，本發(fā)明設(shè)置了控制裝置，它依靠室溫與設(shè)定溫度的偏差，以及設(shè)置計時器計算出溫度變化值，進(jìn)行應(yīng)用機(jī)器的發(fā)熱量控制，以及電子泵、送風(fēng)電動機(jī)、風(fēng)扇電動機(jī)和散熱動作的控制;消除運(yùn)算裝置，接收上述溫度偏差與溫度變化值，根據(jù)關(guān)系函數(shù)來設(shè)定發(fā)熱步驟。
圖1是已有燃燒器的發(fā)熱量控制裝置示意圖。
圖2是顯示已有燃燒器的發(fā)熱量響應(yīng)速度的曲線圖。
圖3是本發(fā)明所用的發(fā)熱量控制裝置的示意圖。
圖4是本發(fā)明所用的發(fā)熱量控制方法流程圖。
圖5是本發(fā)明所應(yīng)用的檢測溫度與設(shè)定溫度之間的關(guān)系函數(shù)的圖表及分布圖。
圖6是本發(fā)明所應(yīng)用的溫度差對時間變化率的關(guān)系函數(shù)分布圖。
圖7是本發(fā)明所應(yīng)用的發(fā)熱步驟規(guī)則圖。
圖8是本發(fā)明所應(yīng)用的發(fā)熱步驟規(guī)則的圖表。
下面，參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖3是本發(fā)明所適用的石油燃燒器的發(fā)熱量控制裝置示意圖。該發(fā)熱量控制裝置由下列單元構(gòu)成。檢測室內(nèi)溫度的室溫檢測單元21;包括控制單元22和消除運(yùn)算單元23的微機(jī)20，控制單元22將室溫檢測單元21檢測到的室溫作A/D變換后輸入，將該數(shù)據(jù)與預(yù)先存貯的設(shè)定溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，計算出溫度差，同時計算出隨時間的溫度變化值并輸出，消除運(yùn)算單元23接收上述溫度差信號，以及由計時器按照時間變化率而算出的溫度變化值信號，存貯這些信號，并根據(jù)關(guān)系函數(shù)進(jìn)行消除運(yùn)算，從而設(shè)定發(fā)熱步驟，然后在設(shè)定的發(fā)熱步驟中運(yùn)算發(fā)熱量控制、風(fēng)扇電動機(jī)轉(zhuǎn)速和出氣窗葉片旋轉(zhuǎn)角的信號;由上述微機(jī)20的輸出信號驅(qū)動的電子泵24、送風(fēng)電動機(jī)25、風(fēng)扇電動機(jī)26和出氣窗葉片27等。
圖4是本發(fā)明燃燒器的發(fā)熱量控制方法的流程圖。該方法構(gòu)成步驟如下初始驅(qū)動步驟403，它由初始化步驟400、發(fā)熱溫度設(shè)定步驟401和各驅(qū)動單元驅(qū)動步驟402組成;在上述初始驅(qū)動步驟403進(jìn)行初始驅(qū)動時檢測室內(nèi)溫度的室溫檢測步驟404;判斷上述檢測到的室溫是否大于上述設(shè)定的發(fā)熱溫度的室溫判斷步驟405;若上述室溫判斷步驟405判斷室溫小時由計時器進(jìn)行計時的計時步驟406;從上述設(shè)定溫度中減去室溫檢測溫度，從而算出溫度差值的溫度差值計算步驟407;溫度差值變化值計算步驟408;將上述溫度差值計算步驟407中算出的溫度差值除以時間變化值，計算出溫度差時間變化值;根據(jù)上述算出的溫度差時間變化值，用各驅(qū)動單元的預(yù)定發(fā)熱步驟規(guī)則進(jìn)行計算的發(fā)熱計算步驟409;用上述發(fā)熱計算步驟409計算出的發(fā)熱步驟控制驅(qū)動電子泵、送風(fēng)電動機(jī)、風(fēng)扇電動機(jī)和出氣窗葉片的控制驅(qū)動步驟410;發(fā)熱驅(qū)動步驟411，若上述室溫判斷步驟405判斷室溫與設(shè)定溫度相同，則用設(shè)定溫度所對應(yīng)的發(fā)熱步驟驅(qū)動各個驅(qū)動單元。
圖5示出本發(fā)明所應(yīng)用的當(dāng)前溫度與設(shè)定溫度的關(guān)系函數(shù)。圖5的a示出了燃燒器中用于目標(biāo)量控制的預(yù)定設(shè)定溫度，即，微機(jī)中存貯的A/D數(shù)據(jù)。圖5的b示出各室內(nèi)溫度的A/D變換數(shù)據(jù)。圖5的C示出檢測溫度與設(shè)定溫度的溫度差的關(guān)系函數(shù)。
如附圖所示，當(dāng)溫度差決定的輸入條件，即當(dāng)前檢測溫度與設(shè)定溫度差范圍為(-15，-14，…-1.0…1…14，15)時，1)若上述溫度差在正向很大時，顯示為大的正數(shù);
2)若上述溫度差在正向較小時，顯示為小的正數(shù);
3)若沒有溫度值，則顯示變化為零;
4)若上述溫度差在反向較小，則顯示小的負(fù)數(shù);
5)若上述溫度差在反向很大，則顯示大的負(fù)數(shù)。
圖6示出本發(fā)明所應(yīng)用的溫度差相對時間變化率的關(guān)系函數(shù)。室內(nèi)溫度變化為(-15，-14，…-1.0…1，…14，15)時，a示出溫度變化為0度時，朝正向變化的情況;
b示出溫度變化為0度時，變化為零的情況;
c示出溫度變化為0度時，朝負(fù)向變化的情況。
圖7示出本發(fā)明所應(yīng)用的發(fā)熱步驟的關(guān)系函數(shù)。即，對于上述溫度差及溫度差的時間變化率的發(fā)熱步驟計算結(jié)果a示出發(fā)熱量極大時的發(fā)熱步驟;
b示出發(fā)熱量大的發(fā)熱步驟;
c示出發(fā)熱量居中時的發(fā)熱步驟;
d示出發(fā)熱量小的發(fā)熱步驟;
e示出發(fā)熱量最小時的發(fā)熱步驟。
圖8示出本發(fā)明所適用的相對溫度差與溫度差的時間變化率的計算規(guī)則。
a示出發(fā)熱步驟計算方法;
b示出風(fēng)扇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速計算;
c示出出氣窗葉片風(fēng)向角度計算。
以下說明本發(fā)明的作用和效果。
首先，若給燃燒器加上電源，并設(shè)定發(fā)熱運(yùn)轉(zhuǎn)所對應(yīng)的溫度，則微機(jī)20如圖4所示那樣，進(jìn)行初始化步驟400和發(fā)熱溫度設(shè)定步驟401，并在設(shè)定的狀態(tài)下進(jìn)行各驅(qū)動單元的驅(qū)動步驟402，通過驅(qū)動燃燒器，來驅(qū)動電子泵、送風(fēng)電動機(jī)、風(fēng)扇電動機(jī)和出氣窗葉片。
在這樣的驅(qū)動狀態(tài)下，微機(jī)20進(jìn)行室溫檢測步驟404，從室溫檢測單元21接收變化的室溫信號。接著，進(jìn)行室溫判斷步驟405，判斷檢測到的室溫是否大于設(shè)定溫度，當(dāng)檢測到的室溫大于設(shè)定溫度時，進(jìn)行發(fā)熱計算步驟411，用已經(jīng)設(shè)定的發(fā)熱步驟控制發(fā)熱量，驅(qū)動燃燒器;若室溫判斷步驟405判斷檢測到的室溫小于設(shè)定溫度時，進(jìn)行計時步驟406，驅(qū)動計時器計算時間，再進(jìn)行溫度差值計算步驟407，從圖5a所示的對應(yīng)設(shè)定溫度的數(shù)據(jù)中減去圖5b所示的檢測室溫所對應(yīng)的數(shù)據(jù)值，在對應(yīng)于溫度差值△T的5種步驟下計算，并輸出。
在此，微機(jī)20進(jìn)行到溫度差值變化值計算步驟408，用上述計時步驟406計數(shù)的時間△t除溫度差值計算步驟407所算出的溫度差值△T，在溫度變化值所對應(yīng)的3種步驟下進(jìn)行計算，輸出相應(yīng)信號。
微機(jī)20從而進(jìn)行發(fā)熱計算步驟409，將溫度差值△T與溫度變化值△T/△t輸入并存儲在運(yùn)算控制單元23中，通過預(yù)定的程序設(shè)定發(fā)熱步驟。從而，在這樣設(shè)定的發(fā)熱步驟下，進(jìn)行發(fā)熱量控制、運(yùn)算并控制風(fēng)扇電動機(jī)轉(zhuǎn)速和出氣窗葉片的轉(zhuǎn)角信號，利用控制信號控制電子泵、送風(fēng)電動機(jī)、風(fēng)扇電動機(jī)和出氣窗葉片，從而引導(dǎo)燃燒器的發(fā)熱動作。亦即，若溫度差值△T的溫度變化如圖5c所示，在正向較小(PS)時，溫度變化值△T/△t如圖6所示，在正向(P)變化，則發(fā)熱步驟計算相應(yīng)的發(fā)熱步驟，進(jìn)行空氣量(送風(fēng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速)、燃料量(電子泵頻率)的控制。作為實(shí)例，在任一發(fā)熱步驟下，若溫度差值△T在正向上為小，并且，溫度變化值△T/△t朝正向變化，則依照圖8a所示的計算規(guī)則，發(fā)熱步驟作強(qiáng)驅(qū)動，該發(fā)熱步驟的關(guān)系函數(shù)如圖7b所示。此外，關(guān)于風(fēng)扇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速情況，如圖8b所示，用中間(M)的旋轉(zhuǎn)頻率算出風(fēng)量，另外，如圖8c所示，出氣窗葉片轉(zhuǎn)角角度轉(zhuǎn)至中間(M)的旋轉(zhuǎn)角，計算出風(fēng)量。風(fēng)扇電動機(jī)轉(zhuǎn)速與出氣窗葉片轉(zhuǎn)角也適用發(fā)熱步驟的關(guān)系函數(shù)。
在運(yùn)算控制單元23如上述那樣計算出的對應(yīng)于發(fā)熱步驟的空氣量、燃料量、風(fēng)扇電動機(jī)和出氣窗葉片的發(fā)熱步驟計算信號，被輸入控制單元22，在該控制單元22進(jìn)行控制驅(qū)動步驟410，用上述運(yùn)算控制單元23計算出的上述發(fā)熱步驟，控制驅(qū)動電子泵24、送風(fēng)電動機(jī)25、風(fēng)扇電動機(jī)26和出氣窗葉片27，進(jìn)行燃燒驅(qū)動控制，使計時器初時化，然后，再進(jìn)行室溫檢測步驟404，再次檢測室溫，邊計算發(fā)熱步驟，邊進(jìn)行驅(qū)動，直到到達(dá)預(yù)定的設(shè)定溫度。
如上所述，本發(fā)明為燃燒器的發(fā)熱量控制系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)通過計算出設(shè)定溫度與檢測溫度之間的溫度差值，并依據(jù)上述溫度差值的時間變化率計算出溫度變化值，將上述溫度差值與溫度變化值應(yīng)用于預(yù)定的發(fā)熱步驟規(guī)則，控制電子泵、送風(fēng)電動機(jī)、風(fēng)扇電動機(jī)和出氣窗葉片的轉(zhuǎn)速，從而能提高發(fā)熱的初始響應(yīng)特性，并在達(dá)到目標(biāo)發(fā)熱量后，能以穩(wěn)定狀態(tài)供給發(fā)熱量，本發(fā)明具有上述那樣的長處。
權(quán)利要求
1.一種燃燒器的發(fā)熱量控制方法，其特征在于，它包括下列步驟將室溫檢測單元檢測到的室溫與設(shè)定溫度比較，計算出溫度差值的溫度差計算步驟；將上述溫度差計算步驟中算出的溫度差值除以計時器產(chǎn)生的時間變化值，計算出溫度變化值的溫度變化值計算步驟；將上述溫度差計算步驟和溫度變化值計算步驟中算出的溫度差與溫度變化值用于關(guān)系函數(shù)，確定發(fā)熱步驟的發(fā)熱步驟設(shè)定步驟；根據(jù)上述發(fā)熱的設(shè)定，輸出控制信號，控制電子泵轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇電動機(jī)轉(zhuǎn)速和出氣窗葉片旋轉(zhuǎn)角度，從而進(jìn)行發(fā)熱量控制。
2.一種燃燒器的發(fā)熱量控制方法，它包括燃燒器接通電源時的初始驅(qū)動步驟403，該步驟包括初始化步驟400、發(fā)熱溫度設(shè)定步驟401、各驅(qū)動單元驅(qū)動步驟402，經(jīng)過室溫檢測步驟404和室溫判斷步驟405，確定并驅(qū)動發(fā)熱步驟，其特征在于，它還包括若上述室溫判斷步驟405判斷室溫小，則由計時器計時的計時步驟405;從上述設(shè)定溫度中減去室溫檢測溫度，計算并輸出溫度差值△T的溫度差值計算步驟407;將上述溫度差值計算步驟407中算出的溫度差值除以時間變化率，算出溫度差時間變化值△T/△t的溫度差時間變化值計算步驟408;按照上述溫度差值和溫度差時間變化值所對應(yīng)的預(yù)定發(fā)熱步驟規(guī)則，計算發(fā)熱步驟的發(fā)熱計算步驟409;用上述發(fā)熱計算步驟409算出的發(fā)熱步驟控制電子泵、送風(fēng)電動機(jī)、風(fēng)扇電動機(jī)和出氣窗葉片的控制驅(qū)動步驟410;計算出發(fā)熱步驟并進(jìn)行驅(qū)動，直到到達(dá)所設(shè)定的溫度為止的發(fā)熱驅(qū)動步驟411。
3.一種燃燒器發(fā)熱量控制系統(tǒng)，其特征在于，它設(shè)置有計算室溫與設(shè)定溫度的差值和隨時間的溫度變化值，控制應(yīng)用機(jī)器的發(fā)熱量及電子泵、送風(fēng)電動機(jī)、風(fēng)扇電動機(jī)和出氣窗葉片動作的控制裝置;由接收上述溫度差值和溫度變化值，并根據(jù)關(guān)系函數(shù)確定發(fā)熱步驟的運(yùn)算裝置構(gòu)成的微機(jī)。
全文摘要
一種燃燒器的發(fā)熱量控制系統(tǒng)，計算設(shè)定溫度與檢測溫度的溫度差值，將該溫度差值除以時間變化率，從而算出隨時間變化的溫度變化值，將上述溫度差值與溫度變化值用于預(yù)定的發(fā)熱步驟規(guī)則，控制驅(qū)動電子泵、送風(fēng)電動機(jī)、風(fēng)扇電動機(jī)和出氣窗葉片的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)角，能提高發(fā)熱步驟的初始響應(yīng)特性，在達(dá)到目標(biāo)發(fā)熱量時，能在穩(wěn)定狀態(tài)下供給熱量。
文檔編號F23L13/00GK1076771SQ9310266
公開日1993年9月29日 申請日期1993年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月3日
發(fā)明者車秀榮, 金珥經(jīng) 申請人:三星電子株式會社