KZYP可控硅電爐溫控柜 鋁箔退火爐自動化控制系統(tǒng)控制柜
- 公司名稱 武漢輝達工控技術有限公司
- 品牌
- 型號 KZYP可控硅電爐溫控柜
- 產(chǎn)地 湖北武漢
- 廠商性質 生產(chǎn)廠家
- 更新時間 2016/5/12 16:12:43
- 訪問次數(shù) 740
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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,主要是對精扎分切過的鋁箔進行除油處理和光亮退火,提高其熱力學性能。退火爐是完成鋁箔退火的關鍵設備,退火爐溫度控制的好壞直接影響鋁箔的質量。
2 箔退火爐自動化控制系統(tǒng)硬件設計
本退火爐控制系統(tǒng)產(chǎn)品為輝達工控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系列開關量模塊、HD-DL4000系列電量采集模塊、MCGS觸摸屏和上位機監(jiān)測系統(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臺鋁箔退火爐的溫度精確控制,循環(huán)、負壓、吹洗和旁冷風機的起停和正反轉控制,各種故障狀態(tài)的報警等功能。HD-M-A4000系列模擬量模塊用于各類模擬量信號的采集和標準信號的輸出,可用于熱電偶、熱電阻、壓力等信號的采集與變送。輸入與輸出可靈活組態(tài)。HD-M-D4000系列開關量模塊用于開關量或者數(shù)字信號的采集,并對繼電器輸出進行控制。HD-DL4000系列電量采集模塊適用于工業(yè)控制與測量系統(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)、電能等一系列測量輸入模塊。各個模塊作為下位機,負責控制鋁箔退火爐,通過RS485通訊與MCGS觸摸屏進行通訊,數(shù)據(jù)通過屏再轉發(fā)給上位機進行監(jiān)控,上位機作為系統(tǒng)的控制中心。觸摸屏完成各種工藝參數(shù)的設定,檢測報警、實時和歷史數(shù)據(jù)的查詢等功能。采用西門子PLC系統(tǒng)及變頻器進行等過程控制調(diào)節(jié)
3 箔退火爐自動化控制系統(tǒng)軟件設計
控制系統(tǒng)軟件設計主要包括以下幾個方面:溫度控制,風機控制,報警控制等,其中溫度控制是控制系統(tǒng)的關鍵。
溫度控制主要有定時定溫和比例料溫兩種控制方式。其中定時定溫是工業(yè)生產(chǎn)中zui常用的控溫方式。即在規(guī)定的時間內(nèi)使溫度升高到設定的溫度,要求實現(xiàn)線性升溫。如圖2所示,曲線1為設定理想退火工藝曲線。曲線2為細分曲線示意圖。要想使實際退火曲線逼近設定曲線,就需要采用細分技術,圖2中為了分析方便將升溫段細分為五段,每小段均為輕微振蕩曲線。如果將其細分為幾千甚*萬段,則可以無限逼近設定曲線,這樣就實現(xiàn)了線性升溫。具體實現(xiàn)方法如下:將圖2中的升溫段作為一個程序步,根據(jù)當前程序步的設定溫度和設定時間,可以得出細分增量,細分增量=設定溫度(℃)/設定時間(S)。即每秒增加一個細分增量,則模塊中的給定溫度=上次給定溫度+細分增量。如此循環(huán)下去,直到程序步結束。程序流程圖如圖4所示。圖2 定時定溫工藝曲線
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熱速度,縮短退火時間,以減少電耗。首先使爐溫升到高于設定料溫(T2)的某一值T3這樣爐氣溫度與實際料溫間溫差變大,鋁箔導熱加快。當料溫達到設定比例開始料溫(T1)時,真正開始比例料溫控制,即當實際料溫升高1℃時,爐氣溫度降低一個設定的比例步。如果比例步設為5,則料溫升高1℃,爐氣溫度降低5℃。如此下去,直到爐氣溫度與實際料溫相等。
在實際使用中,傳輸信號經(jīng)常受到各種干擾,模塊采集過來的料溫信號變化很大,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比例步,如果不加處理,就會造成爐氣溫度波動較大,不能*實現(xiàn)比例料溫,這里采用濾波技術,濾掉峰值干擾信號。
4 現(xiàn)場應用效果
圖4為控制系統(tǒng)的實際應用情況,從圖中可以看出,實際爐溫具有較好的線性和精度,基本滿足鋁箔生產(chǎn)要求。實際現(xiàn)場應用也體現(xiàn)出良好的效果。
圖4 實際應用效果圖
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