витрати на ремонт та обслуговування обладнання, отримати економічний ефект від раціонального використання енергоресурсів внаслідок оптимального управління технологічним процесом. У цій статті автор пропонує два проектних рішення модернізації системи управління електропечами з урахуванням таких технологічних потреб, як точне регулювання температури, можливості швидкої зміни режимів при обробці різних видів виробів.
При підготовці проектів модернізації АСУ попередньо був проведений детальний аналіз технологічного процесу термообробки для з'ясування основних недоліків і проблем в роботі печей. Наприклад, під час відпалу деталей і металоконструкцій неприпустимі навіть незначні відхилення температури від значень, вказаних в технологічній карті. Порушення температурного режиму можуть призвести до невідповідності механічних властивостей виробів, заявлених виробником, що, в свою чергу, може спричинити аварії на виробництві.
6.1 Системи регулювання температури в електропечах на основі приладів ОВЕН
В якості регулюючого пристрою в системі управління електропіччю використовується двоканальний програмний ПІД - регулятор ОВЕН ТРМ151, два канали якого регулюють температуру на нагрівальних елементах. Виконавчим пристроєм служить блок управління симисторами і тиристорами (бусту), який забезпечує точність автоматичного регулювання потужності на нагрівальних елементах печі методом фазового управління. Для розширення входів і отримання додаткової можливості вимірювання температури в самому виробі або в муфелі печі застосовується модуль вводу ОВЕН МВА8. Обмін даними між регуляторами і модулем аналогового вводу здійснюється за допомогою комп'ютера, для узгодження інтерфейсів RS - 485/RS - 232 використовується перетворювач інтерфейсу ОВЕН АС3-М (рис. 1).
Рис. 1. Загальна структурна схема системи автоматичного управління (САУ) температури для чотирьох електропечей
Розроблена система дозволяє виконувати режим відпалу будь-якого ступеня складності. Зміна установок в системі регулювання температури здійснюється автоматично за розробленою технологом програмою.
Програми технолога створюються на комп'ютері верхнього рівня і заносяться в кожен прилад ТРМ151.
Для системи потрібно:
· програмний двоканальний регулятор (ОВЕН ТРМ151);
· блок управління симисторами і тиристорами (ОВЕН бусту);
· перетворювач інтерфейсу (ОВЕН АС3-М);
· модуль аналогового введення (ОВЕН МВА8);
· комп'ютер;
· датчики температури, силові сімістори;
Пропонована система управління збільшує надійність роботи електропечей за рахунок заміни аналогових регуляторів і релейних виконавчих механізмів на мікропроцесорні регулюючі елементи і безконтактні силові ключі (сімістори). Кількість зовнішніх з'єднань і клемних коробок при цьому зменшується в кілька разів.
Відзначимо, що витрати на проведення модернізації істотно скоротяться, якщо модернізація буде вироблятися на декількох установках відразу. Наприклад, для чотирьох печей крім регуляторів температури знадобиться всього один модуль МВА8 і комп'ютер (рис. 1).
Подібна система регулювання температури на базі регуляторів ОВЕН ТРМ151 і блоків бусту, була впроваджена в 2007 році на заводі ВАТ «КЗ ОЦМ» м Кіров на лінії протяжного відпалу «HEURTEY». Піч має дві незалежно працюючі зони нагріву (попереднього і точного нагрівання). У печі організовано два контуру регулювання температури на регуляторах ОВЕН ТРМ151. Лінія призначена для безперервного відпалу і травлення мідних і латунних стрічок товщиною 0,15 ... 0,8 мм і шириною 200 ... 630 мм. У процесі обробки рулони розмотують і простягають в печі по опорних роликам. Після відпалу метал змінює свою структуру і механічні властивості.
Для досягнення точного регулювання температури застосовуються два блоку управління ОВЕН бусту по одному на кожен канал приладів ТРМ151, які регулюють потужність нагрівальних елементів методом фазового управління.
Для більш складних систем з керуванням трьома і більше нагрівальними зонами, а також роботою вентиляторів та інших виконавчих механізмів найбільш прийнятною стане система з керуючим пристроєм у вигляді програмованого логічного контролера, наприклад, ОВЕН ПЛК. Прикладом такого типу установок може служити найпоширеніший в промисловості тип печей - камерна електрична піч опору, або Ковпакова електропіч. У цих печах, залежно від конструкції, можуть бути три зони нагріву. Для оптимального регулювання т?? мпературі в них необхідно мати три незалежних контури управління. Система регулює температуру в кожній зоні нагріву: у ...
