一、前言

    隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，熱處理加工行業(yè)對工件的要求越來越高，相應(yīng)的對于熱處理設(shè)備的溫度自動化控制系統(tǒng)的要求越來越高，工業(yè)熱處理車間集散化控制也成為了自動控制領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向。本文介紹了一般適用的KZYP工控觸摸屏電爐溫度控制柜的控制原理、硬件組成及軟件組成。

二、KZYP工控觸摸屏電爐溫度控制柜的硬件部分

    KZYP工控觸摸屏電爐溫度控制柜采用模塊化的結(jié)構(gòu)。主電路由空開、接觸器、快速熔斷器、可控硅模塊（帶散熱器），冷卻風扇及相關(guān)監(jiān)測和保護電路組成，監(jiān)測及控制電路包括熱電偶、智能PID溫度控制模塊、可控硅觸發(fā)模塊、電流互感器、電流變送器、電壓變送器、智能多回路數(shù)據(jù)采集器等組成。其他輔助電路包括指示燈、按鈕、開關(guān)、報警器等。

    KZYP工控觸摸屏電爐溫度控制柜主控模塊采用武漢輝達工控技術(shù)有限公司研發(fā)設(shè)計的HD-M-ZA5000系列一體化智能觸發(fā)PID溫控模塊進行爐溫的控制。該智能PID溫控觸發(fā)模塊集PID調(diào)節(jié)與可控硅觸發(fā)輸出功能于一體，既可實現(xiàn)常規(guī)PID儀表的溫度自動PID調(diào)節(jié)控制功能，還可根據(jù)輸入信號、實際反饋信號與PID運算調(diào)節(jié)可控硅觸發(fā)導通角的大小，實時監(jiān)測并自動調(diào)節(jié)控制可控硅起到控制爐溫的功能。

    HD-M-ZA5000系列一體化智能觸發(fā)PID溫控模塊具有*的智能PID控制算法，具有的自整定、自適應(yīng)功能，多種量程設(shè)定，可根據(jù)設(shè)置的工藝曲線（可設(shè)置50段）分別設(shè)定升溫速度、保溫精度和降溫速度；實現(xiàn)升溫斜率、保溫溫度、保溫時間和降溫的自動調(diào)節(jié)控制，并可顯示理論值和實測值，提高了控制水平和控溫精度；采用AC100-240V寬范圍工作電源，使用時無須擔心電源電壓變化波動。KZYP工控觸摸屏電爐溫度控制柜中HD-M-ZA5000系列一體化智能觸發(fā)PID溫控模塊能夠自動或手動調(diào)節(jié)可控硅輸出功率的大小，這樣可以更好的控制爐膛內(nèi)的爐溫均勻性，手動調(diào)節(jié)功率后，系統(tǒng)會根據(jù)手動調(diào)節(jié)的功率來進行自動控溫，操作方便，控溫。

三、KZYP工控觸摸屏電爐溫度控制柜的軟件部分

    系統(tǒng)采用ＭＣＧＳ觸摸屏進行ＨＭＩ人機界面組態(tài)，KZYP工控觸摸屏電爐溫度控制柜觸摸屏控制軟件菜單和界面操作簡單，程序功能完善齊全，結(jié)構(gòu)清晰，獨立性強，占用系統(tǒng)資源小，更好的保證數(shù)據(jù)的實時性和可靠性，同時，調(diào)試和維護十分方便。KZYP工控觸摸屏電爐溫度控制柜有兩種控溫方式定值控溫和時間程序控溫。

    在定值控溫模式下，通過 PID 自動控制調(diào)節(jié)輸出，使爐溫保持定值。在時間程序控溫下，用戶可編輯時間程序?qū)t溫進行分段控制，可自定義每段時間程序的升溫速率、溫度設(shè)定值、恒溫時間參數(shù)，可滿足用戶對不同工藝的需求。

    KZYP工控觸摸屏電爐溫度控制柜的物理結(jié)構(gòu)采用三層分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，*層為現(xiàn)場一次設(shè)備數(shù)據(jù)采集傳感器

（溫度、壓力傳感器等）；第二層為智能溫度調(diào)節(jié)模塊（或者 PLC 等智能單元）；第三層為觸摸屏控制系統(tǒng)，通過現(xiàn)場總線監(jiān)控與控制單元通訊，組成 DCS 系統(tǒng)，具體物理結(jié)構(gòu)圖如下。

    KZYP工控觸摸屏電爐溫度控制柜觸摸屏實時顯示采集溫度、設(shè)定溫度、時間段、總運行時間、當前時間、當前功率、三相負載電流電壓、參數(shù)設(shè)定、加熱工藝下載、報警顯示、爐門臺車與風門控制等參數(shù)。該觸摸屏支持MODBUS-TCP及MOBUS-TCP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，從而能夠?qū)⑵恋臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至上位機，由上位機實現(xiàn)更全的人機操作及數(shù)據(jù)記錄等功能。

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