高温持久拉力试验机管式加热炉的改造.pdf

工业仪表与自动化装置
2011年第4期
高温持久拉力试验机營式加热妒的改造
何志斌
(东北轻合金有限责任公司研发检測中心,哈尔滨150060)
摘要:充分发辉计算机应用方面具有的专业优势和过程控制仪表应用方面的经验,通过选用智
能过程控制仪表及专用软件,对高温持久拉力试验机管式加热炉的温控系统进行了政造,既经济又
合理,收到了很好的效果。
关键词:高温持久拉力试验机;管式加热炉;智能仪表
中图分类号:TP274.5文献标志码:B文章编号:1000-0682(2011)04-0076-02
Reform of high temperature lasting tension tester tubular heater
HE Zhibin
Northeast Light Alloy Co. Ld. Harbin 150060, China)
Abstract: Give full play to the computer application has professional advantages and process control
instrumentation experience. Through choose intelligent process control meter and special software, the
temperature control system of high temperature lasting tension tester tubular heater was reformed. The re
form both economical and reasonable, received the good effect
Key words: high temperature lasting tensile testing machine; tubular heater; intelligent instrument
1现状
夹持、拉伸等功能;管式加热电炉实现对试样进行加
热,将管式加热炉做密封保温处理;温控系统按照工
铝镁加工行业除了关注型材的外观及组织结构艺要求实现加热炉上下半区的温度控制。整个实验
之外,对材料的性能指标也非常重视,因此经常需要过程都由人工操作和记录。
用到高温持久拉力试验机。东轻公司主要生产铝镁
目前对高温持久实验的要求是:D温度控制要
合金的板、管、棒等型材产品,由于产品用于航空航求准确可靠;②严格按照工艺要求的升温曲线升降
天等安全要求非常高的场合,因而对产品质量的要温;③整个过程要求留有记录,以备客户查阅;④温
求和检验非常严格,特别是对于产品试样的高温持度误差不超过0.5%。温度控制的准确程度主要与
久试验更是如此。原有1台高温持久拉力试验机,温控仪表的性能有关,原来简单的位式控制误差太
使用的0.5级电子电位差计和Ⅱ级K型热电偶进大(达3%以上),显然无法满足要求。按照升温曲
行位式调节控温;虽然在当时很先进,但随着电子技线升降温,靠人工控制时间虽然可以实现,但难以保
术的发展,现在看来技术已经落后,加上现在对检验证实验的准确性和真实性。至于记录,以往只是试
的要求比以前高得多,原设备已经不能满足生产需验员根据表格手工记录,费力费时不说,还难脱作假
要。笔者充分发挥在计算机应用方面的专业优势和的嫌疑,因为高温持久试验往往需要几十甚至几百
过程控制仪表应用方面的经验,选用智能仪表及上小时的连续作业,无论对设备能耗还是对操作者的
位机专用软件,配以个人计算机,对原设备进行了改耐性都是个考验。
造,收到了很好的效果。
3改造过程
2原设备状况
根据原有设备的性能以及新的要求,经过考察
设备由机械部分、加热电炉、温控系统3部分组论证,认为采用岛电SRS13智能调节器和上位机,
成。机械部分实现对加热炉的支撑、移动及试样的完全可以实现上述工艺要求。加热炉控制系统如图
1所示,控制对象为管式检定炉,控温一次元件选用
收稿日期:2010-12-14
作者简介:何志斌(1967),男,黑龙江哈尔滨人,工程师,主要从K型「级O.5mm热电偶,PID调节器采用具有
事测量设备仪器仪表的检定检修工作。
RS485通信功能的SRS13智能仪表,执行器为SSR
2011年第4期
工业仪表与自动化装置
固态继电器。
以便智能仪表与个人计算机进行通信。出于方便和
被测参数
SRsl3执行器」十控制对象
经济的原因,利用现有计算机,重新安裝操作系统及
DCS应用软件,为了实现通信,需要对每块仪表进
测量元件
行编址,编址是在系统连接无误后在仪表的面板上
图1加热炉控制系统框图
进行。正确编址后,就可实现仪表与计算机的通信。
该炉温控制是一个闭环负反馈系统,其调节过根据工艺要求,通过上位机编制温控程序,由于使用
程为:炉温信号由热电偶输出送SRS13智能仪表输了DCS专用软件,此过程非常直观方便,只要稍加
入端,在智能仪表里通过信号放大、采样保持、D培训,操作人员就可以胜任。系统连接见图3。
转换、数据处理及线性化校正,再比较实际炉温和设
220V
定炉温得到偏差,按照偏差的比例、积分和微分产生
话算机
通信
SRS13热电偶
控制作用(PD控制),去控制SSR固态继电器来控
RS485/232
智能仪表
制加热电炉丝的导通时间,就可以控制电炉丝的加
热功率大小,使其逐渐趋于给定值且达到平衡,从而
固态继电器加热件
实现对炉温的控制。升温曲线如图2所示。该控温
系统最大的优点是升温过程中基本无过冲现象,过
图3系统连接图
渡时间短。另外,SRS13具有程控功能(可以设定多4结论
至200段的程序控制曲线),完全可以满足不同实
验工艺要求的升降温曲线。SRS13可以与上位机通
系统改造后,只需对操作者进行简单培训就可
信,这样上位机就可以对整个生产过程进行实时监
以投入使用。一年来,系统运行稳定,温度控制精
控,还可以将整个过程的所有数据和曲线以历史记強,900℃时的误差在5℃以内,完全满足工艺要
录的形式保存在电脑硬盘,可以随时打印输出。上求。同时,不但使操作者从每天抄表记录的繁顼中
位机最好采用工控机,但考虑到价格问题,也可以采解脫出来,而且由于实现了自动控制和实时监控记
用普通的个人计算机,配以RS485/232转换模块,
温度(℃)
保证了产品的质量控制,又赢得了客户的信任。
參考文献:
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图2升温曲线
1990年
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