KZYP可控硅電爐溫控柜 鋁箔退火爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制柜
- 公司名稱 武漢輝達(dá)工控技術(shù)有限公司
- 品牌
- 型號(hào) KZYP可控硅電爐溫控柜
- 產(chǎn)地 湖北武漢
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時(shí)間 2016/5/12 16:12:43
- 訪問次數(shù) 735
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1 引言
退火處理是鋁箔加工工藝的主要組成部分,主要是對(duì)精扎分切過的鋁箔進(jìn)行除油處理和光亮退火,提高其熱力學(xué)性能。退火爐是完成鋁箔退火的關(guān)鍵設(shè)備,退火爐溫度控制的好壞直接影響鋁箔的質(zhì)量。
2 箔退火爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
本退火爐控制系統(tǒng)產(chǎn)品為輝達(dá)工控KZYP系列可控硅智能電爐控制柜,主要由帶有PID調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)模塊的HD-M-A4000系列模擬量模塊、HD-M-D4000系列開關(guān)量模塊、HD-DL4000系列電量采集模塊、MCGS觸摸屏和上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及西門子PLC系統(tǒng)及變頻器組成(如圖1)。控制系統(tǒng)完成8臺(tái)鋁箔退火爐的溫度精確控制,循環(huán)、負(fù)壓、吹洗和旁冷風(fēng)機(jī)的起停和正反轉(zhuǎn)控制,各種故障狀態(tài)的報(bào)警等功能。HD-M-A4000系列模擬量模塊用于各類模擬量信號(hào)的采集和標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的輸出,可用于熱電偶、熱電阻、壓力等信號(hào)的采集與變送。輸入與輸出可靈活組態(tài)。HD-M-D4000系列開關(guān)量模塊用于開關(guān)量或者數(shù)字信號(hào)的采集,并對(duì)繼電器輸出進(jìn)行控制。HD-DL4000系列電量采集模塊適用于工業(yè)控制與測(cè)量系統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng),能夠代替電流、電壓、功率、功率因數(shù)、電能等一系列測(cè)量輸入模塊。各個(gè)模塊作為下位機(jī),負(fù)責(zé)控制鋁箔退火爐,通過RS485通訊與MCGS觸摸屏進(jìn)行通訊,數(shù)據(jù)通過屏再轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)控,上位機(jī)作為系統(tǒng)的控制中心。觸摸屏完成各種工藝參數(shù)的設(shè)定,檢測(cè)報(bào)警、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)的查詢等功能。采用西門子PLC系統(tǒng)及變頻器進(jìn)行等過程控制調(diào)節(jié)
3 箔退火爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面:溫度控制,風(fēng)機(jī)控制,報(bào)警控制等,其中溫度控制是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。
溫度控制主要有定時(shí)定溫和比例料溫兩種控制方式。其中定時(shí)定溫是工業(yè)生產(chǎn)中zui常用的控溫方式。即在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)使溫度升高到設(shè)定的溫度,要求實(shí)現(xiàn)線性升溫。如圖2所示,曲線1為設(shè)定理想退火工藝曲線。曲線2為細(xì)分曲線示意圖。要想使實(shí)際退火曲線逼近設(shè)定曲線,就需要采用細(xì)分技術(shù),圖2中為了分析方便將升溫段細(xì)分為五段,每小段均為輕微振蕩曲線。如果將其細(xì)分為幾千甚*萬段,則可以無限逼近設(shè)定曲線,這樣就實(shí)現(xiàn)了線性升溫。具體實(shí)現(xiàn)方法如下:將圖2中的升溫段作為一個(gè)程序步,根據(jù)當(dāng)前程序步的設(shè)定溫度和設(shè)定時(shí)間,可以得出細(xì)分增量,細(xì)分增量=設(shè)定溫度(℃)/設(shè)定時(shí)間(S)。即每秒增加一個(gè)細(xì)分增量,則模塊中的給定溫度=上次給定溫度+細(xì)分增量。如此循環(huán)下去,直到程序步結(jié)束。程序流程圖如圖4所示。圖2 定時(shí)定溫工藝曲線
圖3 比例料溫工藝曲線
另外一種控溫方式是比例料溫,采用比例料溫是為了加快鋁箔導(dǎo)熱速度,縮短退火時(shí)間,以減少電耗。首先使?fàn)t溫升到高于設(shè)定料溫(T2)的某一值T3這樣爐氣溫度與實(shí)際料溫間溫差變大,鋁箔導(dǎo)熱加快。當(dāng)料溫達(dá)到設(shè)定比例開始料溫(T1)時(shí),真正開始比例料溫控制,即當(dāng)實(shí)際料溫升高1℃時(shí),爐氣溫度降低一個(gè)設(shè)定的比例步。如果比例步設(shè)為5,則料溫升高1℃,爐氣溫度降低5℃。如此下去,直到爐氣溫度與實(shí)際料溫相等。
在實(shí)際使用中,傳輸信號(hào)經(jīng)常受到各種干擾,模塊采集過來的料溫信號(hào)變化很大,在比例料溫程序中,料溫每變化一度,爐氣溫度就要變化一個(gè)比例步,如果不加處理,就會(huì)造成爐氣溫度波動(dòng)較大,不能*實(shí)現(xiàn)比例料溫,這里采用濾波技術(shù),濾掉峰值干擾信號(hào)。
4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果
圖4為控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況,從圖中可以看出,實(shí)際爐溫具有較好的線性和精度,基本滿足鋁箔生產(chǎn)要求。實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用也體現(xiàn)出良好的效果。
圖4 實(shí)際應(yīng)用效果圖
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