PDF《浅论真空炉节能环保自动化控制》

《装备制造技术》

2008 年第

3 期 《装备制造技术》

2008 年第

3 期 收稿日期: 2007- 12-

01 作者简介: 王炜维 (1981―) , 男, 吉林吉林人, 助教, 在读硕士, 现在北华大学工程训练中心担任实训指导教师, 主要从事自动化应用研究及 实训教学工作;

展望 (1981―) , 女, 初级, 本科, 主要从事智能建筑设计开发等方面的工程实践研究及教学工作.

浅论真空炉节能环保自动化控制 王炜维

1 , 展望2(1.北华大学工程训练中心, 吉林 吉林市, 132021;

2.吉化职业中等专业学校, 吉林 吉林市, 132001) 摘要: 我国真空炉控制自动化程度不高, 其操作基本上停留在手工和简单模拟仪表操作的水平, 操作人员不仅劳动强度大, 还容易造成 运行事故.文中概述了真空炉自动控制系统, 并讨论了系统的整体构成方案, 制定出先进的计算机控制系统替代了传统的控制方法. 关键词: 自动控制;

真空炉;

节能;

计算机控制系统 中图分类号: TM924.6 文献标识码: A 文章编号: 1672- 545X (2008) 03- 0109-

03 在金属热处理领域, 真空炉是一种关键的大型专用设备. 真空炉属于承压的能源消耗设备, 生产和使用过程中要考虑 真空炉的使用安全、 能源消耗、 污染物排放等问题.如何提高 能源效率、 调整能源结构、 节约能源, 保障国家能源安全, 减 轻大气环境污染, 保护环境, 已经成为实行经济社会可持续 发展所必须解决的重要问题.在工业与民用锅炉的节能控制 中, 引用自动化控制技术, 对真空炉进行改造升级, 可得到显 著的节能效果.

1 真空炉传统控制的弊端 真空钎焊是在真空气氛中不用施加钎剂而连接零件的一 种先进工艺方法, 可钎焊一般难以连接的材料和结构, 从而得 到致密、 优良力学和抗腐蚀性能的钎焊接口.真空炉是用于小 型高速钢、 高合金钢工模具、 精密轴承、 油泵油嘴等精密机械零 件多种真空热处理工艺的精密设备.在不同真空度下, 真空炉 炉温控制时间和准确度很大程度上决定了热处理产品的质量, 所以其控温时间和控温精度的控制就显得非常重要. 传统的手 动控制系统严重地制约了真空钎焊的品质和工作效率, 为此引 人自动控制系统势在必行, 考虑到真空钎焊工作设备和流程的 实际需要, 以PLC 作为真空炉控制系统的核心.为了进一步提 升真空炉的适用对象和经济性,所设计的真空炉系统具有高、 中温的双室系统, 它们既能独立工作, 又能充分发挥共享设备 的效能.

2 真空炉自动控制系统简介 钎焊工艺过程的必要设备, 其工作性能的优劣直接影响到 钎焊产品的质量. 真空炉系统主要由真空系统和加热系统及有 关控制设备组成.真空系统由机械泵、 扩散泵、 主路阀、 旁路阀 和高真空挡板阀等组成.机械泵为粗真空装置, 其动力源是三 相交流电动机, 高真空油扩散泵为高真空装置, 借助前级机械 泵和油扩散泵及电炉加热的作用完成高真空度要求的抽气工 作, 均通过接触器进行控制.加热系统由加热电源和加热元件 组成, 加热电源选用磁性调压器, 利用直流激磁电源实现无触 点带负载的平滑无级调压,其直流激磁电源由功率调控器控 制, 而功率调控器利用温控仪通过热电偶检测到的炉温当前值 与设定值之差, 经PID 运算, 输出直流信号, 控制磁性调压器中 的磁饱和电压, 进而按温控仪所设置的温控曲线实现加热电流 和温度的自动调控.真空炉自动控制系统的控制目标是: 可以 实现自动 / 手动抽气功能;