本发明涉及反应釜温度控制,具体涉及一种建筑材料数字化产线反应釜温度控制方法。
背景技术:
1、建筑材料的质量把控对于人们生命财产安全的保障至关重要。减水剂是一种常见的建筑材料,主要用于改善混凝土性能,例如:基于减水剂对水泥颗粒的分散作用,可以减少单位水泥用量,改善混凝土拌合物的流动性。随着工业的发展,市场对于减水剂的需求量及性能要求都在逐渐提升,使得在减水剂的生产过程中的质量把控变得尤为重要。
2、在减水剂的生产过程中,反应温度对于产品生产效率和产品质量的影响程度较大,由于减水剂生产反应釜的体积大、热容量大且反应过程中存在吸放热现象,若不能对反应釜内温度进行精准调控,可能出现某一区域温度迅速上升,导致局部过热,使得减水剂的分子结构发生改变,从而减水剂的产品性能不佳。现有技术通常为反应釜内温度达到固定阈值时,通过温度调控设备控制反应釜内温度,但由于反应釜内反应物反应处于不同阶段时的温度状态不同,且反应釜内不同区域中化合物反应的均匀程度不同,产生的热量也不同,因此,需要进行温度调控的程度也不同,可知,此时通过固定阈值对反应釜内温度调控的效果较差。
技术实现思路
1、为了解决反应釜内温度控制效果不佳问题,本发明的目的在于提供一种建筑材料数字化产线反应釜温度控制方法,所采用的技术方案具体如下:
2、采集反应釜内不同时刻不同区域的温度数据并分别制成温度时间曲线;
3、将各个所述温度时间曲线划分为至少两个曲线段,并将每个所述温度时间曲线中的所述曲线段进行合并来获取合并段;
4、获取每个所述温度时间曲线中各个所述合并段的冷却水输送指数;
5、根据所述合并段所对应的所述冷却水输送指数、所述合并段内的温度均值以及曲线段个数来计算出各曲线段所对应的调温管内液体流速的调控系数,根据所述调控系数来调控液体泵的输出功率,其中,所述调温管位于所述反应釜内部,所述调温管上不同位置设置有所述液体泵,所述液体泵用于控制所述调温管内液体的流速。
6、进一步地,将每个所述温度时间曲线中的所述曲线段进行合并来获取合并段包括:
7、根据所述温度时间曲线来获取各个所述曲线段的热量积累异常指数;
8、根据当前曲线段的热量积累异常指数、相邻曲线段的热量积累异常指数、所述当前曲线段内各点的斜率均值以及所述相邻曲线段内各点的斜率均值来获取所述当前曲线段与所述相邻曲线段之间的合并程度;
9、重复上述步骤来得到任意两个相邻曲线段的合并程度;
10、将所述合并程度进行归一化处理来获取合并程度归一化结果,若所述合并程度归一化结果大于预设合并程度阈值,则将所述合并程度所对应的两个曲线段进行合并来得到合并段。
11、进一步地,所述热量积累异常指数的获取过程包括:
12、获取当前曲线段的温度均值以及其他所述温度时间曲线中与所述当前曲线段所处时段相对应的对应曲线段的温度均值;
13、将所述当前曲线段的温度均值分别与所述对应曲线段的温度均值相减之后取绝对值,并将所述绝对值依次相加来获取绝对值之和;
14、将所述绝对值之和、所述对应曲线段的平均时长以及所述当前曲线段的温度方差依次相乘来获取第一相乘结果;将所述第一相乘结果除以所述当前曲线段的时长来获取所述当前曲线段所对应的所述热量积累异常指数;
15、重复上述步骤来得到各个所述曲线段所对应的所述热量积累异常指数。
16、进一步地,所述合并程度的获取过程包括:
17、将所述当前曲线段内各点的斜率均值与所述相邻曲线段内各点的斜率均值相减来获取温度差异值,并对所述温度差异值取绝对值来获取温度差异绝对值;
18、将所述相邻曲线段的热量积累异常指数减去所述当前曲线段的热量积累异常指数之后,再除以所述相邻曲线段的热量积累异常指数来获取热量积累异常指数差异值,并对所述热量积累异常指数差异值取绝对值来获取热量积累异常指数差异绝对值;
19、将所述温度差异绝对值乘以所述热量积累异常指数差异绝对值之后取倒数来获取所述当前曲线段与所述相邻曲线段之间的合并程度。
20、进一步地,所述冷却水输送指数的获取过程包括:
21、分别获取当前合并段内各个所述曲线段中的温度最大值;
22、将第一曲线段的所述温度最大值减去第二曲线段的所述温度最大值来获取温度最大值差值,其中,所述第一曲线段为所述第二曲线段的后一曲线段;
23、遍历所述当前合并段内的全部所述曲线段来得到至少一个所述温度最大值差值;
24、将所述温度最大值差值依次相加来获取温度最大值差值之和,将所述温度最大值差值之和与所述当前合并段内各点的斜率均值相乘来得到第二相乘结果;
25、将所述第二相乘结果除以所述当前合并段内相邻曲线段间的所述合并程度的均值来得到所述当前合并段的冷却水输送指数;
26、重复上述步骤来得到各个所述合并段所对应的冷却水输送指数。
27、进一步地,所述方法还包括:所述反应釜内温度变化的阶段包括升温阶段、恒温阶段以及降温阶段;获取在所述温度时间曲线中各个所述合并段的所述冷却水输送指数,对为正数的所述冷却水输送指数进行归一化处理来得到冷却水输送指数归一化结果,判断所述冷却水输送指数归一化结果是否大于预设升温阶段阈值,若是,将所述为正数的所述冷却水输送指数所对应的所述合并段中的最早时刻标记为冷却水输送时刻,所述温度时间曲线中在所述冷却水输送时刻之前的时间为升温阶段。
28、进一步地,所述降温阶段的判断方法包括:
29、所述合并段内各点的斜率均值为负且在所述合并段之后的其余合并段内各点的斜率均值也为负时,所述合并段中的最早时刻标记为所述降温阶段的起始时刻;
30、在所述温度时间曲线中,所述冷却水输送时刻与所述降温阶段的起始时刻中间的时间为所述恒温阶段。
31、进一步地,所述调控系数的获取过程包括:
32、获取当前曲线段所在合并段的第一温度均值、所有所述温度时间曲线中与所述当前曲线段所在合并段所处时段所对应的对应曲线段的第二温度均值,将所述第一温度均值与所述第二温度均值相减来得到第一差值结果,对所述第一差值结果取绝对值来获取第一差值绝对值;
33、获取所述当前曲线段所在合并段的冷却水输送指数、所有所述温度时间曲线中与所述当前曲线段所在合并段所处时段所对应的对应曲线段的冷却水输送指数均值,将所述冷却水输送指数均值与所述冷却水输送指数相减来得到冷却水输送指数差值结果;
34、将所述当前曲线段所在合并段内所述曲线段的个数、所述第二温度均值以及所述冷却水输送指数相乘来获取第三相乘结果;
35、在所述第一差值绝对值与所述冷却水输送指数差值结果相乘之后除以所述第三相乘结果来获取所述当前曲线段所对应的调温管内液体流速的调控系数;
36、重复上述步骤来得到各个所述曲线段所对应的所述调温管内液体流速的调控系数。
37、进一步地,根据所述调控系数来调控液体泵的输出功率包括:
38、获取所述液体泵调控前的输出功率;
39、将所述曲线段所对应的所述调控系数进行归一化来得到调控系数归一化结果;
40、将所述调控系数归一化结果与所述液体泵调控前的输出功率相乘来获取第四相乘结果,将所述第四相乘结果与所述液体泵调控前的输出功率相加来获取所述液体泵调控后的输出功率,所述液体泵与所述曲线段所对应的温度传感器距离最短。
41、进一步地,所述方法还包括:通过显示器显示对所述反应釜不同位置的温度调节效果,所述温度调节效果的获取过程包括:
42、获取当前曲线段的后一曲线段的所述调控系数、其余所述温度时间曲线中与所述后一曲线段所处时段所对应的对应曲线段的调控系数均值、所述后一曲线段的热量积累异常指数以及在各个所述温度时间曲线中与所述后一曲线段所对应的对应曲线段的热量积累异常指数;
43、所述调控系数与所述调控系数均值相减来得到调控系数差值结果,对所述调控系数差值结果取绝对值来获取调控系数差值绝对值;
44、将所述后一曲线段的热量积累异常指数分别与各个所述温度时间曲线中与所述后一曲线段所对应的对应曲线段的热量积累异常指数相减来获取热量积累异常指数差值,所述热量积累异常指数差值依次相加来获取热量积累异常指数差值之和;
45、将所述调控系数差值绝对值与所述热量积累异常指数差值之和相乘之后取倒数来获取所述当前曲线段的温度调节效果;
46、重复上述步骤来得到各个所述曲线段的所述温度调节效果。
47、本发明具有如下有益效果:
48、在本发明中,首先,采集反应釜内不同时刻不同区域的温度数据并分别制成温度时间曲线。所述温度时间曲线为后续分析的数据基础。将各个所述温度时间曲线划分为至少两个曲线段,并将每个所述温度时间曲线中的所述曲线段进行合并来获取合并段。所述合并段的获取是获取反应釜内温度变化的阶段的初步划分。获取每个所述温度时间曲线中各个所述合并段的冷却水输送指数。根据所述合并段所对应的所述冷却水输送指数、所述合并段内的温度均值以及曲线段个数来计算出各曲线段所对应的调温管内液体流速的调控系数,根据所述调控系数来调控液体泵的输出功率,其中,所述调温管位于所述反应釜内部,所述调温管上不同位置设置有所述液体泵,所述液体泵用于控制所述调温管内液体的流速。通过分析当前区域的温度与反应釜整体温度的差异以及当前区域对冷缺水的需要程度与反应釜整体对冷缺水的需要程度的差异来获取调温管内的液体流速的调控系数,其中,所述调温管位于所述反应釜内部,根据所述调控系数来来调控液体泵的输出功率,所述调控系数越大,距离当前区域最近的液体泵的输出功率越大。所述液体泵在所述冷却水输送时间以调控后的输出功率来控制所述调温管内液体的流速。本发明通过获取不同区域的冷却水输送时刻以及所述液体泵的输出功率来实现对反应釜温度的精准调控。
1.一种建筑材料数字化产线反应釜温度控制方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的建筑材料数字化产线反应釜温度控制方法,其特征在于,将每个所述温度时间曲线中的所述曲线段进行合并来获取合并段包括:
3.如权利要求2所述的建筑材料数字化产线反应釜温度控制方法,其特征在于,所述热量积累异常指数的获取过程包括:
4.如权利要求2所述的建筑材料数字化产线反应釜温度控制方法,其特征在于,所述合并程度的获取过程包括:
5.如权利要求1所述的建筑材料数字化产线反应釜温度控制方法,其特征在于,所述冷却水输送指数的获取过程包括:
6.如权利要求1所述的建筑材料数字化产线反应釜温度控制方法,其特征在于,所述方法还包括:所述反应釜内温度变化的阶段包括升温阶段、恒温阶段以及降温阶段;获取在所述温度时间曲线中各个所述合并段的所述冷却水输送指数,对为正数的所述冷却水输送指数进行归一化处理来得到冷却水输送指数归一化结果,判断所述冷却水输送指数归一化结果是否大于预设升温阶段阈值,若是,将所述为正数的所述冷却水输送指数所对应的所述合并段中的最早时刻标记为冷却水输送时刻,所述温度时间曲线中在所述冷却水输送时刻之前的时间为升温阶段。
7.如权利要求6所述的建筑材料数字化产线反应釜温度控制方法,其特征在于,所述降温阶段的判断方法包括:
8.如权利要求1所述的建筑材料数字化产线反应釜温度控制方法,其特征在于,所述调控系数的获取过程包括:
9.如权利要求1所述的建筑材料数字化产线反应釜温度控制方法,其特征在于,根据所述调控系数来调控液体泵的输出功率包括:
10.如权利要求2所述的建筑材料数字化产线反应釜温度控制方法,其特征在于,所述方法还包括:通过显示器显示对所述反应釜不同位置的温度调节效果,所述温度调节效果的获取过程包括: