[发明专利]电力控制系统及包含其的立式炉加热设备

说明书

技术领域

本发明涉及电力控制领域，特别涉及一种具有功率自动补偿功能的闭环电力控制系统及包括所述电力控制系统的立式炉加热设备。

背景技术

传统的电力控制系统，多采用开环的电力控制方式，对电力控制系统的实际的供给功率未进行有效的监控，控制精度不高。

以硅片氧化工艺为例，这是一种对温度控制要求非常高的工艺。目前国内设计的硅片氧化炉大多是卧式结构，而国际上已经普遍采用自动化程度更高的立式炉，完成此类工艺。随着立式炉自动化程度和工艺性能要求的提高，传统电力控制系统的安全性和可靠性的弊端日益暴露，严重影响了设备安全和工艺性能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种针对性强、控制精度高、适用范围更广的电力控制系统及包括所述电力控制系统的立式炉加热设备，以克服现有电力控制系统对实际供给功率不能进行有效监控的不足。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种电力控制系统，所述电力控制系统4包括：成环形依次连接的功率检测模块4.3、功率补偿控制模块4.2、控制信号输出模块4.1、可控硅模块4.5和电力模块4.4；

所述功率检测模块4.3，用于检测所述电力模块4.4供给的电压值和电流值，计算功率值，判断所述电压值、电流值和功率值是否正常，并在电压值、电流值和功率值均正常时将检测数据发送给所述功率补偿控制模块4.2，否则触发相应异常报警并终止所述电力控制系统4功率输出；

所述功率补偿控制模块4.2，用于根据设定功率值以及所述功率检测模块4.3发送的检测数据，生成功率补偿命令，并将其发送至所述控制信号输出模块4.1；

所述控制信号输出模块4.1，用于根据所述设定功率值以及所述功率补偿控制模块4.2发送的功率补偿命令生成控制信号，并将其发送至所述可控硅模块4.5；

所述可控硅模块4.5，用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号驱动所述电力模块4.4输出对应功率。

优选地，所述功率检测模块4.3包括：电压检测单元4.3.1、电流检测单元4.3.2、功率计算单元4.3.3和执行单元4.3.4；

所述电压检测单元4.3.1，用于实时采集所述电力模块4.4供给的电压值，并判断所述电压值是否正常；

所述电流检测单元4.3.2，用于实时采集所述电力模块4.4供给的电流值，并判断所述电流值是否正常；

所述功率计算单元4.3.3，用于利用所述电压值和电流值实时计算功率值；

执行单元4.3.4，用于判断所述电压值、电流值和功率值是否正常，并在所述电压值、电流值和功率值均正常时将检测数据发送给所述功率补偿控制模块4.2，否则触发相应异常报警并终止所述电力控制系统4功率输出。

优选地，所述功率补偿控制模块4.2包括：功率偏差计算单元4.2.1和功率补偿计算单元4.2.2；

所述功率偏差计算单元4.2.1，用于计算所述设定功率和所述功率值之间的功率偏差；

所述功率补偿计算单元4.2.2，用于根据所述功率偏差，生成所7述功率补偿命令。

优选地，所述电力模块4.4的供电电源为单相交流电。

优选地，所述电力模块4.4包括存储单元4.4.1和通讯接口4.4.2；

所述存储单元4.4.1，用于记录日志数据；

所述通讯接口4.4.2，用于输出所述日志数据。

优选地，所述电力模块4.4包括继电器，所述功率检测模块4.通过控制所述继电器，使所述电力模块4.4停止输出功率。

优选地，所述控制信号输出模块4.1发送的控制信号为4～20mA电流信号。

本发明还提供一种包含所述电力控制系统4的立式炉加热设备，所述立式炉加热设备还包括：感温系统1、信号采集系统2以及温度控制系统3；

所述感温系统1、信号采集系统2、温度控制系统3、电力控制系统4和立式炉5依次连接成环形；

所述感温系统1，用于检测立式炉5的温度，并将检测到的电压信号发送给所述信号采集系统2；

所述信号采集系统2，用于接收所述感温系统1发送的电压信号，并将所述电压信号转换成温度值后发送给所述温度控制系统3；

所述温度控制系统3，用于根据设定温度值以及所述信号采集系统2发送的温度值，计算得到设定功率值，并将其发送给所述电力控制系统4；