熱處理工藝就是通過對(duì)固態(tài)金屬的加熱、保溫和冷卻來改變金屬的顯微組織,從而提高或者改良金屬力學(xué)性能的一種方法。常用的方法有退火、正火、淬火、回火和表面熱處理等。全纖維電爐的控溫系統(tǒng)就是嚴(yán)格按照不同熱處理工藝曲線設(shè)定的程序工作,以特定的加熱速率和控溫精度實(shí)現(xiàn)加熱、保溫和冷卻,同時(shí)具有較強(qiáng)的跟蹤伺服信號(hào)能力和良好的穩(wěn)態(tài)性能、平衡的動(dòng)態(tài)性能,在保溫階段還要確保爐內(nèi)溫度的均勻性。
為了實(shí)現(xiàn)上述加熱溫度曲線,需要熱處理爐控溫系統(tǒng)具備監(jiān)測、顯示、管理、通訊、數(shù)據(jù)處理、控制、報(bào)警、精度較高的控溫參數(shù)設(shè)置及監(jiān)控顯示等具體功能,即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫曲線、開關(guān)狀態(tài)、模塊輸出參數(shù)的檢測監(jiān)視;可顯示爐子工作狀況、溫度工藝實(shí)時(shí)曲線等;隨時(shí)將數(shù)據(jù)存盤,作為原始生產(chǎn)記錄,以便保存和查詢;工控機(jī)與PLC、上位機(jī)與自動(dòng)儀表之間通訊;自動(dòng)對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和處理;實(shí)現(xiàn)對(duì)控溫系統(tǒng)的自動(dòng)和手動(dòng)控制;以畫面和聲光形式對(duì)各種過限和狀態(tài)異常進(jìn)行報(bào)警;滿負(fù)荷溫度響應(yīng)速度≥200℃/min,溫度精度≤士3℃,全纖維臺(tái)車爐內(nèi)各溫區(qū)溫度均勻性≤±5℃,升降溫速率設(shè)置連續(xù)可調(diào)。
二、控溫系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
新增10t、260kW和3t、130kW電加熱臺(tái)車式爐各1臺(tái),但是溫控系統(tǒng)傳統(tǒng)的單回路PD控制方式很難滿足工藝要求,儀表上設(shè)置溫度曲線參數(shù)的操作模式繁瑣且容易出錯(cuò),也無法實(shí)現(xiàn)溫度工藝曲線和歷史曲線的實(shí)時(shí)查詢、分析等功能。從經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和節(jié)能自動(dòng)化等方面考量,結(jié)合當(dāng)今控溫技術(shù)的先進(jìn)理念,為了透徹改變在儀表上設(shè)置溫度曲線參數(shù)的操作模式,基本實(shí)現(xiàn)菜單化和自動(dòng)化,降低操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度,以及提高工作效能,經(jīng)多次論證,舞鋼公司決定采用上位機(jī)集散控制系統(tǒng)完成集中管理,實(shí)時(shí)監(jiān)控、顯示、查詢分析溫度工藝曲線,由自動(dòng)控溫儀表和PLC復(fù)合控制系統(tǒng)完成爐溫自動(dòng)控制和分區(qū)加熱,即10t、260kW臺(tái)車式爐分3區(qū)加熱,3t、130kW臺(tái)車式爐分2區(qū)加熱,每區(qū)分別由1塊自動(dòng)控溫儀表完成區(qū)域溫度控制,系統(tǒng)由PLC控制,從而規(guī)避控制過程中不確定性、噪音及非線性、時(shí)滯性等影響,從而規(guī)避優(yōu)化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)控制特性,實(shí)現(xiàn)爐溫的準(zhǔn)確控制。同時(shí)設(shè)計(jì)并構(gòu)建了包括此次新增2臺(tái)全纖維臺(tái)車爐在內(nèi)的17臺(tái)試樣熱處理爐群控系統(tǒng),即工控機(jī)與歐陸儀表構(gòu)成的集散控制系統(tǒng)(DCS)和工控機(jī)、PLC構(gòu)成的PC-PLC動(dòng)作控制系統(tǒng)共同完成對(duì)臺(tái)車式熱處理爐的控制。

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