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合な合
设备
SX2型马弗炉控温系统的智能化改造
董明洪,蔡海琛,党峘糴
(中国船舶重エ集团公司第七ニ五研究所,河南洛阳471023)
摘要:采用智能控温仪表F93对两台传统马弗炉进行了智能化改造。结合エ业组态软件 Forcecontrol
6.1sp3对炉膛温度进行在线监测、数据存盘及打印。炉温的实测结果表明,经过智能化改造的马弗
炉达到了升温速率小于8℃/min的要求,并具有控温精确和多段程序控温的功能。
关键词:马弗炉;程序控温系统;智能化
中图分类号:TG155.1'1
文献标识码:B
文章编号:1008-1690(2014)05-0067-03
ntellectualization of Temperature Controlling System
of SX2 Muffle Furnace
DONG Minghong, CA Haichen, DANG Hengyao
Luoyang Ship Material Research Institute, Luoyang 471023, Henan China
Abstract: The intelligent transformation of two traditiona muffle furnace was carried out by a FP93 intelligent
temperature controlling instrument. Combining with the industrial configuration software Forcecontrol 6. 1sp3, on-
line surveying, data storing and printing of the furnace temperature was performed. The results of actual furnace
temperature surveying show that the muffle furnace intellectualization transformed conforms with heating up rate
requirement of less than 8 C/min, and the furnace temperature is able to be accurately and multiple stages
rogram controlleo
Key words muffle furnace; program temperature controlling system; intellectualization
马弗炉又称箱式电阻炉、高温马弗炉,是一种通制,实现一台智能仪表同时控制炳台马弗炉的效
用的加热设备。由于其具有保温效果好、升温速率果。
快、温度场均匀等特点,被广泛应用于煤炭、电力、冶
金化工等化验室以及大专院校的实验室分析和71传统马弗炉控温系统
业热处理等行业31。传统的控温方式有手动和自
实验室现用两台马弗炉的炉壳采用优质钢板折
动炳种模式。自动加热只能采用一种功率进行,造边焊接成型,炉膛采用耐火砖砌筑。炉膛尺寸分別
成温度波动较大4。手动控制则存在制精度低、操为1600xB300x400和I300xH20xW200,额定
作繁琐等缺点,常需要依靠经验来完成。不仅如此,功率分別为16kW(380V)和4kW(220V),设计使
两种控制方式的升温过程不能按分段、变功率方式用温度为1000℃。采用镍铬一镍硅(K型)热电偶
自动完成。在实际的测试过程中,工件的热处理试测温、TDW系列温控仪控温,位式控制。由于位式
验升温过程多为限时升温→定时保温一限时升温→控制方式只有“通一断”两种工作状态,输人功率不
保温等过程,且各段升温速率及保温时间都不一致,能连续变化,炉温波动范围较大。同时交流器主触
传统马弗炉的控温方式很难满足这样的要求。
点需要频繁动作,噪音大且易产生电火花现象,使用
因此我们采用FP93型多段曲线可编程控温仪寿命短。此外,该控温系统只能以一种功率加热,不
表对实验室现有两台马弗炉进行智能化改造,并结能实现多步骤、不同升温速率运行,致使现有两台
合工业组态软件对实时炉温进行在线监测与精确控弗炉的应用受到很大局限性。
收稿?期:2014-02-12
作者简介:董明洪(1981-),男,工程师,主要从事力学性能测试エ作。联系电话:0379-67256237,E-mail
13683844252@163.com
《热处理》2014年第29卷第5期
2硬件改造
器同时工作。这样就实现了一台仪表、一套线路对
两台马弗炉的控制,简化了线路连接,方便操作。与
2.1控温系统选择
此同时,在仪表通讯端口23、24以及25端口增加了
PID是工业生产中最常用的一种控制方式S?。通讯模块,方便与计算机RS232端口进行连机。
其中比例(P)能根据当前值与目标值之间的温差调
节马弗炉的加热功率;积分(I)能够提高控温精度
3软件改造
微分(D)起到超前控制作用,大大减小了热惯性影
采用北京三维力创公司研发的工业组态软件
响。本次硬件改造选取日本岛电生产的一款带有无 Forcecontrol6.1sp3对炉膛温度的进行在线监测。该
超调专家PID算法的FP93型温控表,该仪表具有软件内置FP93的通讯驱动程序,通过参数设置实
4组曲线,每组10段,在实际使用过程中亦可以设现上位计算机与温控仪表的信息交互。上、下位机
置为一组40段曲线模式,毎段最长时间99小时采用主、从方式进行通讯,多台仪表的通讯靠地址
59分,程序可实现999次的大循环。现场断电时,(设备号)的不同来区分。通讯时,上位机必须根据
程序能从断电器继续运行,运行中的参数也可以修温控表设定的地址,共同约定数据格式、波特率等通
改。其输出信号为4~20mV电压信号可配合单相讯规约发送通讯文件,下位温控表在接收地址、字符
或三相调压/调功触发板,实现了加热功率连续调格式和校验码正确后才能进行正常通讯。FP93控
节,为一台仪表同时控制实验室两台不同型号马弗温表的默认通讯地址为1,通讯波特率为1200,通讯
炉的可行性提供了技术保障。此外,该仪表具有数据格式为7E1,即7位数据,1位偶校验,1位停止
RS232或RS485数字通讯接口,为实现计算机控制位。通过在 Forcecontrol6.1sp3软件中正确设置这
提供了方便。该仪表还有一个突出优点是其运行过些参数后,仪表面板上的“COM”灯变亮,表明软件
程中具有“Hold”暂停、“ Advance”执行下一步等多与FP93温控表连接成功。 Forcecontrol6.1sp3软件
种人性化设计。
中包含多种应用模块,如温度曲线、实时曲线、历史
2.2控制系统组成
曲线等。亦可以根据不同用户的需求进行个性化编
为实现同时控制两台不同型号马弗炉,对原有译。根据本试验对马弗炉的应用需求,创建了一组
动力电路进行改造。方法是在三相电路中串联一个对炉膛温度进行实时监控的模块,如图2所示。在
380V/220V的转换开关,将原有的两套动力线路该模块运行环境下,可以对温度曲线进行实时监控
合并为一,控制系统的电路如图1所示。
的同时,可以对曲线进行保存、打印以及调取历史曲
线等功能。
中两相交流负截
三相交流负载
FP93
转换
20?30L?