中频感应炉智能化监测控制系统

本实用新型属于设备智能化监测诊断控制技术领域，具体涉及一种中频感应炉智能化监测控制系统。

中频感应炉（以下简称中频炉）是一种通过电磁感应加热熔化金属的冶金类工业炉窑，广泛应用于冶金、冶炼、机械、汽车、船舶等工业部门，原理是将三相工频交流电，经整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频交流电流供给感应器，在感应器中产生高密度磁力线，通过磁力线切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流，从而使金属加热熔化。在感应器中流过的中频电流，通常为0.2——10KHz交变电流。

中频炉在加热时的升温曲线，决定了产品基体金属的金相结构，从而直接导致产品质量的优劣。而中频炉的升温曲线，通常是通过调节流入感应器中交变电流频率来实现的。因此，合理选择交变电流频率，特别是动态地控制频率瞬时值、频率变化梯度等参数是中频炉安全技术操作规程中一个长期悬而未决而又急待解决的问题。目前很多企业仅凭经验，这种方法极不准确，因为它与操作者经验积累、精神状态和责任心直接挂钩，不确定因素很多。为了彻底解决这个问题，很多工业企业和研究机构进行了广泛的探索，本实用新型就是在这种技术背景下产生的。

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供一种基于GA技术的神经网络在线自适应趋势预示方法的智能化监测控制系统，从而实现对交变电流频率有效地动态控制，确保产品产量质量以及降低企业生产成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中频炉智能化监测控制系统，包括逆变器、电子计算机、服务器、电子控制器和温度变速器，电子计算机、服务器、电子控制器和温度变送器构成了本实用新型计算机信息检测处理系统，所述电子计算机是本实用新型计算机信息检测处理系统的核心部件，其输入端与温度变送器和服务器相联，其输出端与电子控制器和服务器相联，所述逆变器属于中频炉控制回路的主要组成部分，所述服务器配备有图形化模糊神经网络专家知识库，所述电子控制器是本实用新型计算机信息检测处理系统执行单元，是一种基于机电一体化技术的伺服执行机构；所述温度变速器包括温度传感器、电子放大器和A/D转换器。

本实用新型的有益效果是：在中频炉工作过程中，来自温度变送器的数字信号直接接进电子计算机，电子计算机通过设置于服务器的图形化模糊神经网络专家库进行智能化分析判断，再对电子控制器发出指令，由电子控制器操纵逆变器实现对交变电流频率的有效合理控制，当前设备状态预测神经网络的结构参数仍然主要靠人工经验和实验数据来确定，由于网络结构差，预测精度低，因而不能满足工业现场复杂的工况条件。针对上述问题，本实用新型在进行所述网络结构设计时，引入一种基于GA技术的在线自适应趋势预示方法，利用GA对BP网络结构参数进行动态优化，同时采用GA与BP组合训练法对现有的网络学习算法进行改进，从而动态地确定最优的网络结构参数，在中频炉现场应用中取得满意的在线预测效果。

图1是本实用新型结构原理示意图。

图中：1—逆变器，2—电子计算机，3—服务器，4—电子控制器，5—温度变送器。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。参见图1，一种中频炉智能化监测控制系统，包括逆变器1、电子计算机2、服务器3、电子控制器4和温度变速器5，电子计算机2、服务器3、电子控制器4和温度变送器5构成了本实用新型计算机信息检测处理系统，所述逆变器1属于中频炉控制回路的主要组成部分，其功能是把经整流后变成的直流电，再逆变为频率可调节的中频交变电流供给感应器。

所述电子计算机2是本实用新型计算机信息检测处理系统的核心部件，其输入端与温度变送器5、服务器3相联，其输出端与电子控制器4、服务器3相联。所述温度变送器5是本实用新型计算机信息检测处理系统温度参数检测元件，通过机电一体化方式安装在中频炉炉盖内，所述服务器3配备有图形化模糊神经网络专家知识库，为了彻底改变当前设备状态预测神经网络的结构参数仍然主要靠人工经验和实验数据来确定的现状，本实用新型引入一种基于GA技术的在线自适应趋势预示方法来确定神经网络的结构参数，从而动态地确定最优的网络结构参数值，所述电子控制器4是本实用新型计算机信息检测处理系统执行单元，是一种基于机电一体化技术的伺服执行机构。

在中频炉工作过程中，来自温度变送器的数字信号直接接进电子计算机，电子计算机通过设置于服务器的图形化模糊神经网络专家库进行智能化分析判断，再对电子控制器发出指令，由电子控制器操纵逆变器实现对交变电流频率的有效合理控制。当前设备状态预测神经网络的结构参数仍然主要靠人工经验和实验数据来确定，由于网络结构差，预测精度低，因而不能满足工业现场复杂的工况条件。针对上述问题，本实用新型在进行所述网络结构设计时，引入一种基于GA技术的在线自适应趋势预示方法，利用GA对BP网络结构参数进行动态优化，同时采用GA与BP组合训练法对现有的网络学习算法进行改进，从而动态地确定最优的网络结构参数，在中频炉现场应用中取得满意的在线预测效果。