欢迎来余姚市长江温度仪表厂网站! 咨询请拨打:0574-62813205
产品搜索:
应用案例
新闻中心

销售热线:+86-574-62813205
技术支持:+86-574-62830724
XMT-808P智能仪表在炉控温系统中的应用
作者:admin  发布日期:2016-03-14    点击次数: 2272

XMT-808P智能仪表在炉控温系统中的应用


   
概述:本文着重论述了新型温控装置在电窑炉温控系统中的应用,并且详细地对温控系统的组成,构成器件的原理、性能、功用进行了解说。文中对系统的运行原理,使用效果进行了分析说明。最后指出,该温控系统是一种应用广泛、经济适用、控制效果显著并值得广泛推崇使用的新型温控装置。
1.引言 
     山东客户电窑炉加热系统总功率为100KW,分4个加热区。加热体采用铁鉻铝材料,使用温度为0~1000℃,采用镍鉻镍硅热电偶做为温度测量,温度显示仪表为常规PID控制仪表。同时利用该仪表控制继电器加热,由继电器控制接触器通与断,从而使加热温度与给定温度基本一致。使用加热电源为低压380V三相动力电源。加热体采用星形连接,它们布设在电窑炉的炉顶及炉底。应用此温控加热系统存在着诸多弊端,主要表现在以下几个方面:
    (1)由于该控制方式为三位式控制(加热、保持、停止),这种控制方式存在着温度控制波动大,温度控制精度差(±20度),加热功率不可调节,因而能源浪费大,加热效率低。且继电器触点动作频繁,因而触点磨损严重。故障率逐年攀升,给生产使用带来了很多麻烦。
    (2)系统运行时噪音大,振动较大(接触器吸合不良形成)。

    (3)温控仪表老化严重,存在控制失灵等故障,仪表控制精度也难以满足现代生产工艺的精度要求。而且此仪表要求日常频繁维护。
2.新型的温控系统 
2.1温控系统的组成
    新型温控加热系统由温控仪表和可控硅触发回路及上位机通讯等低压控制元件组成。系统包括1台进线柜,2台控制柜,分别控制电窑炉的主电源系统和4区加热系统及炉门传动控制系统(前后炉门的点动升降控制)。具体说明如下:
2.1.1进线柜操作
    进线柜操作包括合闸及分闸操作。面板指示有电压指示、工作电源正常指示、空开分离指示和有功功率计量。
2.1.2炉门传动控制系统
    炉门传动控制系统执行前后炉门的升降操作,炉门控制系统为点动操作控制。电气控制上具有上下限及升降联锁控制。
2.1.3控制电源系统
    控制电源主要提供4区加热回路的控制电源及仪表和炉门的控制电源。其中仪表电源为保证仪表的安全及可靠性,应用380V/220V隔离变压器供电。控制电源的操作通过分合有关空气断路器及切合有关按钮实现。
2.1.4上位机通讯
  采用AIBUS通讯主要功能为:上位机试试监控,丰富的显示画面;强大的设置功能;完善的流量处理;实用的操作功能;方便的数据统计功能;灵活的报警功能和数据报表及数据导出、备份。
2.1.5姚仪XMT-808P温控表
2.1.5.1姚仪XMT-808P温控表性能:
   姚仪
XMT-808P程序型仪表用于需要按一定时间规律自动改变给定值进行控制的场合。它具有强大的编程及操作能力,可进一步提高控制设备的自动化程度。它具备30段程序编排功能,可设置任意大小的给定值升、降斜率;具有跳转、运行、暂停及停止等可编程/可操作命令,可在程序控制运行中修改程序;具备二路事件输出功能。可通过报警输出控制其他设备联锁动作,进一步提高设备自动化能力;具有停电处理模式,使程序执行更有效率及更完善。

2.1.5.2功能及概念:

程序段:段号可从1-30,当前段(StEP)表示目前正在执行的段。

设定时间:指程序段设定运行的总时间,单位是分,有效数值从1-9999。

运行时间指当前段已运行时间,当运行时间达到设置的段时间时,程序自动转往下一段运行。

跳转:程序段可编程为自动跳转到1-30段中的任意段执行,可实现循环控制。通过修改STEP的数值也可实现跳转。另外,如果程序段号已运行到第30段,则自动再跳回到第1段运行。

运行/暂停(run/Hold):程序在运行状态时,时间计时,给定值按预先编排的程序曲线变化。程序在暂停状态下,时间停止计时,给定值保持不变。仪表在程序段中编入暂停操作,也可由人随时执行暂停/运行操作。

事件输出:事件输出由程序编排发生。可在程序运行中控制2路报警开关动作,以方便控制各种外部设备同步或连锁工作。比如,在一个控制过程结束时自动接通一个继电器开关,再用开关控制电铃来通知操作人员等等。

停电/开机事件:指仪表接通电源或在运行中意外停电,可提供多种处理方案供用户选择。

曲线拟合:曲线拟合是XMT-808P型仪表采用的一种控制技术,由于控制对象通常具有时间滞后的特点,所以仪表对线性升、降温及恒温曲线在折点处自动平滑化,平滑程度与系统的滞后时间参数t有关,t越大,则平滑程度也越大,反之越小。控制对象的滞后时间(如热惯性)越小,则程序控制效果越好。按曲线拟合方式处理程序曲线,可以避免出现超调现象。

 2.1.6移相触发器
   移相触发器是应用了单片机技术的智能化三相移相触发及周波过零两用触发器,功能强大且可靠性高,能适应各种电阻丝、硅碳棒及负载采用变压器降压的硅钼棒、钨丝等各种类型工业电炉,也可用于电机软启动的控制。
   主要性能:0-20mA(0-5V)/4-20mA(1-5V)信号兼容输入;采用计算机技术进行线性化功率修正,当负载为阻性时,其输出功率与输入信号成正比;缺相检测、过流检测及报警功能;还具备可控硅击穿及负载开路检测功能;自动同步功能,连接可控硅触发线时不需要对相序;移向触发器甚至不需要对极性;采用全光电隔离及“烧不坏”技术,可靠性非常高,对输入端造成干扰小;电流反馈或延迟时间可调的软启动/软停止功能,适应硅钼棒、钨丝、电动机及感性负载;内含开关电源,可直接用220VAC电源供电,并具备5V及24V两组直流电源输出。 
   2.1.7仪表控制
    仪表控制分为单动与联动,在仪表电源及变压器正常的情况下,各柜内仪表空开在合状态下,在2#柜内选择单动/联动按钮开关,仪表即可执行单动或联动操作。仪表控制由运行(RUN)、停止(STOP)、保持(HOLD)三种状态。如图:

                                                           

                                                      图1:仪表运行状态转换图 

    仪表单动操作用于控制1个区的1台仪表运行,联动操作用于控制1~4区的所有仪表运行。仪表运行的3种状态无论在单动或联动操作下,均可通过点动按住联动温控仪表按钮进行转换。 

3.温控系统运行原理 
3.1运行原理如图2所示: 


                      图2:温控系统运行原理图 
    XMT-808P仪表第一次运行时,启用了自整定功能,便较快的找到了最佳PID参数。自整定过程是采用位式控制来进行系统调节的, 系统经过上下3次振荡后,仪表内部的微处理器根据位式控制产生的振荡,分析其周期、幅度及波形来自动计算出P、I、D等控制参数。XMT-808P系列仪表中引入自整定系统后,不仅降低了操作人员的劳动强度,方便了操作,而且进一步提高了控制系统的控制质量。
   采用过零触发主要是过零触发较移相触发对电网谐波污染极小,极小影响电网其它电气设备可靠运行。
3.3、XMT-808P仪表的有关操作
3.3.1烘炉操作
    在加热炉炉体或加热体检修完毕后,为确保炉体及加热体长期安全、可靠运行,提高加热体的使用寿命,一般要对加热炉进行烘炉操作,这是需要调烘炉曲线进行烘炉。烘炉曲线根据加热炉有关规程进行设定,一般是多温度区线段运行,经历按一定温度上升率升温,升到第一温度段后保温若干时间,在循环第二、第三等温度段,最后炉子烘炉结束进入运行阶段。调烘炉曲线时,仪表在上电窗口下按“ SET键”一次,进入PV“STEP” SV“1”,,改1值为5。操作仪表SET按钮使仪表跳转到第五段,在烘炉完毕后仪表自动转入生产阶段,并保持上次设定的生产温度。在这种情况下需要首先设定好初次生产的温度C01和C02,以免设备在烘炉结束后出现不正常的温度状态。
3.3.2仪表的工艺生产设定
    在上电窗口下需要设定值时,按“向左键”一次进入“C01 XXXX”,通过“向上键”或“向下键”
设定XXXX为生产设定值,再按“SET键” 到“C02 XXXX”使XXXX为生产温度设定值,在保温状态下,两次设定值设定的生产温度相同,使仪表进入运行状态。重复以上操作,改变XXXX设定值即可改变温度值。 
结论 
    此温控系统运行半年来,系统工作可靠,而姚仪XMT-808CPK仪表和触发器在此系统中起到至关重要的作用,控温精度极高(稳态时达到±1℃),实现了温度控制的无超调高精度控制,而且已达到免维护无故障运行。系统调整操作方便,运行经济可靠,节省电能。并且系统具有极强的抗干扰性,极大地提高了企业的生产效率,使该厂的企业自动化水平有较大提高。该温控系统确是一种应用广泛、经济适用、控制效果显著并值得广泛推崇使用的新型温控装置。 

 

 

参考文献:

XMT-808系列智能温度控制仪表使用说明书

XMT-808P程序段控制仪表使用说明书

XMT-808通讯协议使用说明书