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系統(tǒng)工程

退火爐改造溫控系統(tǒng)應用

產(chǎn)品特點

1、AM909-301-010-000

2、S-type SCR電力調(diào)整器

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工程運用

退火爐改造溫控系統(tǒng)應用

作者：王海云電話：134 2915 2431

一、概述：

本文著重論述了新型溫控裝置在退火爐溫控系統(tǒng)中的應用，較為詳細地對溫控系統(tǒng)的組成，構(gòu)成器件的原理、性能、功用進行了闡釋說明。文中對系統(tǒng)的運行原理，使用效果進行了分析說明。最后指出，該溫控系統(tǒng)是一種應用廣泛、經(jīng)濟適用、控制效果顯著并值得廣泛推薦使用的新型溫控裝置。

關鍵詞：退火爐，AM909溫控器，三相電力調(diào)整器，臺灣泛達。

二、設備改造原因：

退火爐主要由輥子傳動系統(tǒng)和溫控加熱系統(tǒng)構(gòu)成。原退火爐溫控加熱系統(tǒng)主要由接觸器及溫控儀表組成。退火爐加熱系統(tǒng)總功率為360KW，分4個加熱區(qū)。加熱體采用鐵鉻鋁材料，使用溫度為0～1000℃，采用鎳鉻鎳硅熱電偶做為溫度測量，溫度顯示儀表為圓圖式溫度記錄儀。同時利用圓圖式溫度記錄儀控制繼電器加熱，由繼電器控制接觸器通與斷，從而使加熱溫度與給定溫度基本一致。使用加熱電源為低壓380V三相動力電源。加熱體采用星形連接，它們布設在爐子的爐頂及爐底。應用此溫控加熱系統(tǒng)存在著諸多弊端，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）由于該控制方式為三位式控制（加熱、保持、停止），這種控制方式存在著溫度控制波動大，溫度控制精度差（±15度），加熱功率不可調(diào)節(jié)，因而能源浪費大，加熱效率低。其它繼電器觸點動作頻繁，因而觸點磨損嚴重。故障率逐年攀升，已經(jīng)給生產(chǎn)構(gòu)成嚴重威脅。

（2）系統(tǒng)運行時噪音大，振動較大。接觸器機構(gòu)件極易松動，造成連接處發(fā)熱嚴重，極易形成火災事故及其它電氣故障。

三、改造后溫度控制設備：

系統(tǒng)的改造后我們采用了AM909高性能控制器。AM909高性能控制器是控溫系統(tǒng)的核心部分，采用的是自動PID調(diào)節(jié)的一種新型算法，在誤差大時，運用模糊算法調(diào)節(jié)，以消除PID飽和積分現(xiàn)象，當誤差趨小時，采用改進后的PID算法進行調(diào)節(jié)，并能在調(diào)節(jié)中自動演算和記憶被控對象的部分特征以使效果最優(yōu)化。自整定方法簡單應用方便：由于自整定執(zhí)行時采用位式調(diào)節(jié)，經(jīng)2~3次振蕩后，儀表內(nèi)部微處理器根據(jù)位式控制產(chǎn)生的振蕩，分析其周期、幅度及波型來自動計算出P、I、D等控制參數(shù)。具有無超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡單、對復雜對象也能獲得較好的控制效果等特點。在使用過程中AM909微電腦控制器結(jié)合PID調(diào)節(jié)、自動演算及模糊控制技術，實現(xiàn)了自整定/自適應功能，及無欠調(diào)的精確調(diào)節(jié)，性能遠優(yōu)于傳統(tǒng)控制方式。

四、溫控系統(tǒng)的組成：

改造后溫控加熱系統(tǒng)由AM909-301-010-000程序型高性能控制器和S-type三相電力調(diào)節(jié)器和無紙記錄儀等低壓電器組成。系統(tǒng)包括進線柜，控制柜，分別控制退火爐的主電源系統(tǒng)和六區(qū)加熱系統(tǒng)及爐門傳動控制系統(tǒng)（前后爐門的點動升降控制）。具體說明如下：

1、進線柜操作進線柜操作包括合閘及分閘操作。面板指示有電壓指示、工作電源正常指示、空開分離指示。

2、爐門傳動控制系統(tǒng) 爐門傳動控制系統(tǒng)執(zhí)行前后爐門的升降操作，爐門控制系統(tǒng)為點動操作控制。電氣控制上具有上下限及升降聯(lián)鎖控制。

3、控制電源系統(tǒng) 控制電源主要提供六區(qū)加熱回路的控制電源及儀表和爐門的控制電源。其中儀表電源為保證儀表的安全及可靠性，應用380V／220V隔離變壓器供電?？刂齐娫吹牟僮魍ㄟ^分合有關空氣斷路器及切合有關按鈕實現(xiàn)。

4、四區(qū)加熱回路操作四區(qū)加熱回路通過操作各區(qū)的起停按鈕實現(xiàn)各區(qū)的停送電操作，停送電時對應相應的指示燈亮，S-type電力調(diào)節(jié)器啟動根據(jù)AM909-301-010-000程序型高性能控制器的輸出量自動調(diào)節(jié)加熱功率。

五、系統(tǒng)控制功能：

控制系統(tǒng)我們采用了臺灣泛達AM909-301-010-000程序型高性能控制器：AM909程序型儀表用于需要按一定時間規(guī)律自動改變給定值進行控制的場合。它具有強大的編程及操作能力，可進一步提高控制設備的自動化程度。它具備100段程序編排功能，可設置任意大小的給定值；具有跳轉(zhuǎn)、運行、暫停及停止等可編程/可操作命令，具備二路事件輸出功能。可通過報警輸出控制其他設備聯(lián)鎖動作，進一步提高設備自動化能力；可通過安裝外部開關執(zhí)行程序運行/暫停/停止等操作，以實現(xiàn)連鎖、同步啟動運行或方便操作；具有停電處理模式、測量值啟動功能及準備功能，使程序執(zhí)行更有效率及更完善。

M900系列高性能控制器：

控制精度高：取樣時間150mS,測量誤差〈±0.2%FS，冷端補償誤差±1℃（0-50度環(huán)境內(nèi)）升溫斜率段可引入變增益控制減少跟從誤差，采用等待措施減小恒溫段運行時間誤差。

操作設置容易：顯示功能使用一體化模塊式顯示器：過程值（PV），設定值（SV），輸出閥位值（MV）在調(diào)試運轉(zhuǎn)時可同時進行監(jiān)控。

多種通訊方式：RS-485主從機通訊。MODBUS RTU通訊，主從控制+RS485。MODBUS RTU對上位機

六、結(jié)束語：

加熱爐的改造中由于采用了AM909程序型微電腦控制器具備優(yōu)良的測量和控制性能，采用可控硅控制為電爐控制柜改造設計帶來前所未有的方便。例如其輸出可配用具備能直接用時間比例過零、周波過零或移相方式觸發(fā)可控硅，不僅降低成本，簡化了安裝并提高了可靠性。

近年隨著電氣控制技術的發(fā)展，電加熱爐自動控制系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展，數(shù)字無紙記錄儀的功能不斷提高，控制系統(tǒng)都得到了很好應用和發(fā)展。開發(fā)采用由數(shù)字通訊控制儀表＋人機界面觸摸屏數(shù)字無紙記錄儀的電加熱爐自動控制系統(tǒng)，使電加熱爐的技術改造更具有飛躍的提高。