電爐控制糸統分 類:計算機控制,工藝程序控制,溫度控制。

 

1:計算機控制

 

一．電氣控制系統

1．1．傳動控制系統中的位置信號、電動推杆密封打開壓緊、臺車進出移動及機械、電氣、儀表 儀錶 報 等信號採用日本歐姆龍公司的PLC可編程控制器實現自動控制並與上位機進行通信。臺車進出的驅動電機採用交流接觸器控制。

1．2．系統配線、裝櫃由專業廠提供，櫃的尺寸、結構、櫃面漆膜（色標由買方確定）等符合行業通用標準，器件安裝、配線及各種標識都符合電工標準。

1．3．可控矽模組、觸發器、固態繼電器、交流接觸器、快速熔斷器、中間繼電器、短路器、操作開關、按鈕、信號指示燈等主要控制器件和操作、顯示器件採用國外可靠產品。電流、電壓指示儀表 儀錶指示靈敏、準確、可靠和壽命長。

1．4．控制櫃內配齊與本櫃器件、線路一致的電氣原理圖、接線圖，圖紙放在櫃內固定的文件盒裏。櫃內裝有開門自亮檢修用日光燈。

1．5．設備傳動、 聯鎖及報 控制：具有完善的設備傳動控制系統，採用PLC控制器實現各傳動機構的動作，並具備完善的診斷、自巡檢功能。如各溫區的超溫、過流、過壓、斷相、斷偶檢測；工作電機狀態檢測；各工作狀態位置檢測；電阻帶中斷點檢測等，並通過與上位計算機進行通信，由上位計算機進行實時跟蹤各檢測參數及顯示診斷資訊。在每區的每組導電杆防護網外設有 運行指示燈。並且具備聯鎖功能，只有當爐門閉合處於壓緊狀態正常時，加熱主迴路才能 纔能送電，溫度控制系統纔可閉環運行。在櫃上方設有明顯的 報 閃爍燈光和柔和的聲響裝置。

二．溫度自動控制系統

2．1．整體的溫度控制系統採用上下位的計算機與智慧控制儀表 儀錶組成的集散控制系統。下位溫度控制儀表 儀錶包括智慧溫度控制、監視控制及記錄儀，上位機採用高可靠的（臺灣研華）工業控制計算機擔任，上下位控制之間採用通信協議方式通信，由上位機完成工藝設定、動態跟蹤和工藝管理，下位智慧控制儀表 儀錶執行具體的測量和調節，從而實現整體設備控制系統運行的自動化和柔性化。

2．2．每個溫區溫度由英國歐陸2604型智慧溫控表，上海國龍變時基過零觸發調功器和大功率可控矽調節控制。每區溫度主控制器與該區可控矽調功器相連接。可控矽調功器進行功率調節是通過調整單位時間的波形的分佈進而達到調功的目的，調功器內採用雙向可控矽模快控制加熱元件。各區主控儀表 儀錶與上位機進行雙向通信。其輸出採用時間比例模快技術直接觸發可控矽調功器控制加熱進程。

2．3．每溫區均配有溫度監控系統，採用日本導電SR93高精度數位智慧溫控表（精度0.2級）。

2．4．所有工藝的控制參數設定全部由上位機來完成，但作爲直接控制裝置——可編程溫度控制器、2604型智慧溫控表具備同時對溫度和時間統一編程、獨立的溫度、時間的設定和測量顯示功能。該表具有多種輸出方式和多路輸出控制功能，並可在線對手動和自動方式進行任意切換。

2．5．當上位機發生故障時，各區溫度主設定控制可獨立的完成工藝自動控制。

2．6．系統配置的PLC具有直接控制各區調功控制櫃實現工藝溫度程式自動控制的功能，在控溫儀表 儀錶發生故障時，PLC系統可代替控溫儀表 儀錶，對爐溫進行程式自動控制。

2．7．每區除主控、監控熱電偶外，另設有一支記錄用熱電偶作爲工藝曲線記錄。記錄儀採用上海大華多通道無紙記錄儀，專門用於每個溫區的溫度記錄。記錄儀具有與上位機進行通信的功能，即可隨時調用和列印各區的工藝過程曲線和資料，又可隨機存儲。

2．8．配有上海大華6點中長圖記錄儀，用於爐內工件表面敷偶的溫度記錄。

2．9．每區各有1個獨立的空氣短路器和3塊電流表指示迴路電流，每個可控矽均備有快熔保護。另裝有總電源開關，可用外部按鈕脫扣。

三．上位機系統

3．1．選用臺灣研華（CPU≥P4 1.7G/256MB記憶體/64MB顯示卡/80GB硬碟/1.44MB軟碟機/52X DVD16X光碟機/19"純平數控彩顯/音效卡/音箱）工業控制計算機，配有 射A3印表機、調制解調器和UPS不間斷電源（延時時間1小時）。

3．2．系統具有高可靠性和抗干擾功能。

3．3．根據工件的要求，調用和編輯採用相應的加熱工藝，向下級主控溫控儀下達溫度設定值，從下級主控溫控儀、監控儀和記錄儀採集實時的主控、監控和記錄溫度。工藝過程中每一時刻的各區爐溫的狀態及其報 由彩色CRT實時顯示、記錄，直至工藝過程完成。上級機工業PC機可儲存大於100條工藝。

3．4．在上級機發生故障脫離上級機PC機統一管理的情況下，可以直接在2604可編程智慧數顯溫度控制儀上設定的溫度程式，據此對溫度進行編程控制。

3．5．主機帶掉電保護。

四系統軟體

4．1．操作系統採用WindowsXP中文版。

4．2．工具、應用軟體配備：PLC編程軟體（中文）；AutoCAD 2004（中文）；爐溫控制軟體（根據工藝及技術要求編制 編製）。

4．3．該軟體具備在熱處理工藝執行過程中，以工件的熱處理工藝技術要求爲閉環控制目標，在整個工藝執行過程中，全部由計算機高精度控制自動運行，無需人工干預，計算機根據實時測控爐內溫度，直至達到工藝要求。爲確保精確控制工件的表面溫度，工件的敷偶測溫通過轉介面接入該系統中，作爲監視並與爐氣監視溫度進行同座標對比，以便對工件在爐內的熱交換過程進行直接的分析。軟體具有工藝模擬運行功能，以便分析和調整工藝參數。通過調制解調器採用撥號上網技術即可與同類設備運行中進行工藝監視，又可在系統出現疑難問題時由軟體編制 編製專家在線解決。預留網路介面，爲企業區域網連接做準備。

4．4．人機對話界面：計算機顯示界面設有色彩美觀的系統全貌、參數設置、參數顯示、設定曲線、過程曲線、過程模擬、報 界面及報表定時列印和幫助工作界面，所有工作界面採用中文顯示。

4．5．系統全貌界面：利用不同色彩全面顯示設備主要結構、上下位構成的集散控制系統、溫度控制、調功控制系統、PLC控制系統示意圖，工件在爐內的大體形狀及敷偶可由工藝人員或操作者對其進行修改，顯示在爐膛內。

4．6．參數設置界面：可輸入日期、班次、操作者、工件令號、工藝編號、材料牌號、工藝溫度、工藝時間及控制調節參數、報 設置、輸出限輻等控制參數的基本設置。可實現對工藝進行運行、暫停和停止操作，可分區設置不同工藝，又可輸入一個工藝同時傳送到各個區。

4．7．過程模擬設計界面：對於將要進行的熱處理工藝過程進行計算機模擬運行，按一定的時間步長計算顯示各時刻溫度曲線變化，可隨時暫停和繼續，以便查驗工藝過程的各階段。

4．8．參數顯示界面：直觀顯示整個系統的實時運行狀態和各主要參數(各區溫度、功率輸出、各點溫度偏差等)的測控值。

4．9．監視曲線界面：在同一座標內顯示某一時刻爐內監視溫度曲線和敷偶溫度曲線的變化，利用相互的滯後關係，便於工藝人員對工藝執行過程進行分析和調整。

4．10．過程曲線界面：對於主控溫度、監視溫度、記錄溫度要實時顯示溫度和時間的變化，並具有局部放大功能，作爲歷史記錄隨時調用、顯示。所有實測值應具備定時存檔和列印功能，定時的時間設定( 間隔時間5分鍾)可任意設定。

4．11． 報 報表列印界面：顯示溫度控制超限、斷偶、PLC檢測出的測控參數、主控、監視、記錄儀表 儀錶故障報 和指示，對上述所有界面及工藝實測參數及曲線可隨時列印和定時報表列印。

4．12．採用人機交互方式對應用軟體的使用和操作進行幫助。

4．13．計算機系統、傳動控制櫃、溫度控制櫃（包括儀表 儀錶）由專業製造廠提供。

 

2:工藝程序控制:

一．溫度自動控制系統

1．溫控裝置分別獨立控制，分別採用PID過零觸發可控矽、FP93日本島電智慧程式溫控儀表 儀錶控溫，上海大華中長圖記錄儀記錄，可編程FP93型智慧溫控表具備同時對溫度和時間統一編程、獨立的溫度、時間的設定和測量顯示功能。具有控溫精度高，爐溫平穩，溫度波動小，並有超溫聲光報 功能。

2．櫃的尺寸、結構、櫃面漆膜（色標由買方確定）等符合行業通用標準，器件安裝、配線及各種標識都符合相關標準。

3．交流接觸器、快速熔斷器、中間繼電器、短路器、操作開關、按鈕、信號指示燈等主要控制器件和操作、顯示器件等均採用進口或 企業的可靠產品。電流、電壓指示儀表 儀錶指示靈敏、準確、可靠和壽命長。

4．控制櫃內配齊與本櫃器件、線路一致的電氣原理圖、接線圖，圖紙放在櫃內固定的文件盒裏。櫃內裝有開門自亮檢修用日光燈。

5．本溫控系統的操作對臺車的進出、爐門的升降、加熱元件的通斷均採用連鎖（保護）控制，保證了電爐的 使用。

3:溫度控制

1溫控系統採用PID過零觸發可控矽，日本導電SR93高精度雙顯示智慧儀表 儀錶控溫，具有控溫精度高，爐溫穩定性好，溫差波動小等優點，另用上海大華中圓圖記錄儀記錄及超溫聲光報 ，雙重控制，提高控溫精度。

2電控櫃上設計有電壓、電流指示表，並且每相設計有加熱指示燈，便於操作人員觀察各相的加熱工作是否正常，當加熱變慢時，有利於故障的排查和解決，操作按鈕均採用加燈光顯示。