厦门宇电温控器在热冲压生产线的多层箱式加热炉控制方案 - 工控编程吧

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多层箱式加热炉控制系统技术方案

多层箱式加热炉由宇电719P型精密工业智能调节器与宇电DCS计算机软件系统构成的二级分布式控制系统，可对生产工艺曲线进行自动计算、操作、显示、存储，实现全过程控制；按工艺曲线要求自动控制炉内的温度、时间等参数，任务是保证多层箱式加热炉温度控制系统安全、可靠、平稳、高效、经济地运行在炉温设定值X±1.5℃的控制范围内。宇电DCS操作站完成技术、操作人员进行计算机实时监控和工艺参数设定值与仪表同等级改变，从而调整工艺温度设定值，实现温度实时记录，历史数据查询，数据储存，打印功能。

全系统：包含温度控制21区（两台A/B炉10个炉膛20温区；氮气加热1温区）、温度监测10区；压力控制11区（压力变送器11台，进气阀10台，放气电磁阀10台，压力控制阀1台）、炉门开关采用光电开关控制（二台加热炉10个炉门启闭与机械手装卸系统进行配合）氮帘10个点（电磁阀控制，只在炉门开氮帘送氮气）；抽风罩（开门前抽风罩自动下至开的炉门上口）以及紧急断电控制。

温控系统：多层箱式加热炉主控仪表选用21台719P型50段程序智能调节器，输出4-20mA给SCR三相电力调功器触发可控硅来实现调压功能。719P具备通讯功能，通过RS485接口将温度信号传送给DCS系统操作站用来操作及监视；同时，操作员可在操作站上对调节器的温度设定值(SP)等信息进行修改，达到温度的监视和控制。当然智能调节器也可对温度进行设定和调节。为避免加热炉AB炉10个炉膛同时加热功率消耗，浪费资源。系统可设置加热炉加热方式，该炉加热升温采用从下至上的加热方案，即：第一炉膛到温时，第二炉膛可开始加热，第二炉膛到温时，第三炉膛开始加热……。温控加热装置为武汉一控自动化结合多年电加热控制经验，自主设计开发SCR三相电力调整器；使用德国西门康可控硅模块，高散热性能的插片式散热器及耐高温滚珠轴承式风扇组合而成；集三相调压/调功方式为一体，具有自动判别相位、上电缓启动、缓关断、散热器超温等功能。同时，719P调节器输出跳转并报警功能开关量信号，可以控制炉门开断电互锁，机械手与炉门互锁。另增加10台701A型显示仪输出报警信号反馈PLC，使用西门子M227模块与S7400系统（机械手）实行全自动化控制，达到整个自动化生产线控制的效果。

炉压控制系统：选用11台701AI4L2L2S4仪表与压力变送器连接，可以实现自动控制和调节炉内压力，设置上下限范围使炉内氮气压力控制在最佳值，保证炉内热气流充分利用,同时确保炉外冷空气不会吸入，达到节约能源及均匀炉温的效果、防止工件氧化。保护气体按工作要求自动通/断；炉门按工艺时间自动启闭。炉门开启抽风系统，开门时加热断电保护，抽风罩动作送风至该炉门，炉内泄压，炉门开，进气阀开，外机械手装卸炉膛内的工件.机械动作控制分手动和自动二种控制方式。手动方式是每个设备都可任意通过面板按钮点动操作。自动方式是按照工艺要求自动完成当某一层炉膛温度到一点时间，自动打开炉门，打开氮气帘，打开进气阀通气，保证炉膛内微正压，同时将抽风罩下降到该层炉膛将炉膛内排出的氮气抽走，同时输出机械手允许动作信号，等待机械手取料后加料，待机械手发出加料完成信号后关闭炉门，关闭氮气阀，抽风罩回到原位。

安全保护系统：加热炉需要有炉门开断电互锁；氮帘与炉门互锁；每台只能同时允许一个炉门打开；机械手与炉门互锁等。在断电、缺相、断偶、超温、过载、短路、过压、炉门动作异常等情况下，声、光报警、保护相关部位运行互锁功能。

电量采集系统：采用10.4寸触摸屏进行电量监控，把每区的电流电压表的信号传到上位机进行电量控制，需要随时监视加热炉的工作电流和电压，对于三相加热炉需要折算显示每相功率（有功功率）实际功耗的累计，每区缺相，低电流进行警报功能。

结束语：
多层箱式加热炉控制系统技术方案控制效果已达到设计目的，多层箱式加热炉已经投入到正式生产，已经产生经济效益与价值，深受用户满意。

宇电通讯应用，可以参考下面视频教程与源代码。

上位机与宇电温控器AI516串口通讯教程

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