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电阻炉微机控制及节能

文档作者：石询崔趋学文档来源：石索庄水泵厂		点击数：	更新时间： 2022年02月10日
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电阻炉微机控制及节能
石索庄水泵厂石询 崔趋学
热处理是机器制造业中高能耗工序之
一
， 我厂热处理拌主要是高台金自口耐磨铸
铁， 热处理特点是温度高、周期长、热敏感
性强，工艺参数要求严格，而且产量大。现
有四台大电阻炉悲功率为l50O千瓦， 占全厂
用电量的三分之～ ，成为有名的电老虎。我
们把热处理节能理解为我厂对四台电阻炉进
行微机联控， 分时送电方面取得了显著效
果，不仅实现了热处理过程的自动化，而且
节约了能源。
一
、基本原理覆硬件结构：
微机控温系统韵基本原理是 被控现场
的温度， 利用一次仪表： (热电偶)转换成
相应的M V级电信号，通过双T网昭滤波器
以消除工频年拉，进入前置放大器． 放大后
输入到l2散A／o卡进行模数转换，输A主机，
主机按给定的工艺参数， 数学模型进行运算
比较算出谚区所需功率，通过8位0／A*向调
功器输出控制信号(0～ 9 V)来控制可控
硅调功器，从而实现了热处理过程的自动控
制。
硬件结构 图(I) 、
’ 图1． 硬件框图
围．固固
厂■]～一巨五]～一—臣盏习
我们零用萦金Ⅱ型系统机， 以及软件，
硬件灼台理组合达到如下技术指标
测温区控制容量： 1----~32个温区(现用
l1个)
溯温范丽： 0Nizo0~ ．
铡温基本误差：≤ =0．1
控温基本误差 ≤ ： 0．1
检测及显示周期；2O S 。
超温报警，多炉唤控、分耐送电等功
能。 ．
=：软件筒迷及电力优化分t
1：。软件简述： 一
本系统软件采用lBA IC语言编写， 工
-
艺参数用DATA语句置入， 修改方便， 公
用部份采用了程序编制， 使得主程序 清
晰，运 灵 ，开祝后，操作者只需将炉号
及工艺号输入主机便开始运行 主要子程序
宏观总节能量：
=83900× 4．038 = 8387．9万吨
标煤
若每年雯现可改造率的l f15，年均节能
量可达：
年=8887．9÷15=2~5．9万吨标燥
相当于“七五 期闻垒国年均节能指标
<2oo0万吨标澡)的t
x100~ =l1．
即10％ 上，效益相当可观。
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／
肴1
读电压子程序：将每一个通道连续罘数
11个，剔除 大误差，实现均值滤波，保证
了数据的可靠性。
数据处理子程序： 将采集的数值保留到
小数点后两位数， 第三恤采 阿舍六入五凑
偶的原理进行处理， 避免丁Fh于阳台五入引
起的误葶。
毫伏 度转摸了程序：EII-z热电偶的热
电特性是非线性的，为了保证控温精度，我
们将0~1100℃分为十段分别建立数学模
型，对重蔓温度点采用查接法， 以减少数学
模型啬白误差。 ，
， 超前控制手程序： 大功率电阻热惯性
大，如果处理不当， 将形成一巾很宽的控温
带，这样既影响产品质量，又浪费能源，我
们宴际测量了炉子的热惯性后，采取了超前
控制的方法， 较好地解决了这个问题。
温度超高、超低报警子程序t在运行过程
中， 由于某种原因，使炉内温度大干被控上
限或小于下限对，计算机报警提醒操作者，
及时采取措施， 加以调整达到工艺要求， 以
保证产品质量。
2． 电力优化分配。’ ，
高台金白口铸件的热处理工艺周期长，。。
产最大， 需要吁盎 电炉总功率1500K
理在电力资源紧张， 经常限电， 有时只供
409K．~~、6∞K w⋯⋯。如果各个温区单独
控制， 则供600K w 电只能开一台420Kw
炉，-这样不仅生产任务完不成， 而且有限的
电能不能充分利用，尤其在低温时，工艺要
求均速缓慢升温， 从宏观上看只能消耗炉子
额定功率的20 N30 不等，即使到篙温也
只能消耗70 左右， 但如果开两台炉子则瞬
间超载，为了解决这个问题，我们采 ：微机
联控，实行分时送电，避开瞬时用电高峰，
取得了良好效果。具体办法是：将所来宴际温
度原T i与给定温度T，比较，如果T i> T。则
根据差值的大小，计算f}{千芝医所需功率，
输出之前，先计算出其他器温 所，Ⅱ功率之
和即：W 总：W +W ：⋯ +W n，再将W 总与
W危(允许使用的最犬功率)进行比较。若
w >w 完， 则按程序给定的优先权分配功
率， 先高温后低温， 分时送电，若W总<W 时="时" 在限电600K="~时，能同时开总
功率为1080Kw的三☆炉子， 在限电250KW
时． 可以开总功率为IS00K 的四台炉子，其
秤序框图见网2。这样很好地解决丁增产与
电力紧张的矛盾， 而且均衡丁变压器负碱，
使有限的电能得到了充分利用。
图 功率分配框图
三、常麓逮径夏效益
采 微机系统对四台炉子11个温区进行
联控， 分时遂电，宴现了电力的优化分配一
充分利用有限能源，使变压器负载均衡，减
少了空载损耗。
执行原件原用接触器， 由于触点表面不
平，以及氧化层的存在，触点的不断烧损等，
呈现fi1较大的接触电阻。并在逢断瞬向产生
极大的电弧电流， 既列：周嗣的电子设备产生
干扰，又漕费了能源，改为可控硅调功器后，
克服了以上缺陷， 改善了调节品质， 减少了
电网电压波动
r ，
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袖于嫩机控制实现了均速加热．减少了 当炉温接近规定温度-(例；低lO℃或8℃根
升温过程中的热损失。原用位式仪表只能控 据具体炉子而定)但尚未达到时，瘴进行计
制温度，不能控制升温速度，即使每小时调 算比较，如果温度处于上升趋势则开始减少
温一次，也不能实现均速瑜热 例 工艺要 输出直至完垒停电。这样既避免了温度过
求5O℃／小时，只用几分钟就升到温度了， 由 冲， 又节省了电能。
于升温速度怏，消耗了较大的功率，其余50分 微机控制可以准确地计时，打印以及到
钟就是保温， 在保温过程中又增加了能耗 时报警， 自动停炉等功能，杜绝了由于人为
这种小台阶式的加热方式既不能保证产品质 因素造成的延长时间等误操作， 达到节能目
置，又增如能耗。微机控温具有计算，控制 的。
速度快， 使调功器输出功率在0～ l oo％可 采川微机系统进行多炉联控， 实现分时
凋等特点，使升温曲线与工艺曲线基本吻 送村，用较小的功率，来驱动较大的负载是
合， 降低了能耗。 ～ 种可靠的节能途径，投产两年 来效果韭
由于一次仪表韵热惰性，使得指示温度 著，使吨热处理件的平均耗电由原来的5 gl电．
始终滞后实际炉强，到温后不能及时停电， 度j降为450度，节电2O ，实现了热处理过程
造成温度过冲，既影响了工艺参数的严格执 的自动控制，产品质量稳定，设备故障少，
行，又造成电能靛费。采； 微机超前控制后， !提高生产宰15 。取得了显著的经薪效益。
节能会议、消息报导
。 机械电子工业部召开节能会议
● - 一
机械电子部于1988年12月和1989年1月分别在天津，西安召开了机电工业和兵工系统节
能工撑会议。主要内容 总结近两年来机电工业贯彻国务院《节约能源管理暂行条例
开展企业节能升馨工作的清况J部署今叩两年节能工作任务，讨论制订 机械电子工业国象
级节能企业审定办法 、“国家级节能企 评审员工作规贝{l J总结交流各地区节能工作经
验j领发1986年1987年度国家级节能企业证书a会议还讨论了“机械电子工业部关于全国性
社会团体清理整顿的意见”及省市厅局协作组等问题。
、会议认为，机电工业在工交系统十大耗能行业中居第5位，过去两年节能工柞敢得了较
好的成绩-但是，由于机电互业多数企业工艺装备陈旧，管理落厉，能源利用效率仍然很低．
抓好节能工作是十分迫切的任务。 ’ ．
为此，要认真贯彻国务院Ⅸ节约能源管理暂行条例 ，重点抓好节电、节油。采取曲措
施是：深入开展企业节能升级T-作，-并从今年起，在全行业试行国家级节能企业评审员制度I
抓好节能管理基础工作，建立健全节能降耗髁证体系}进一步在垒行 韭推广节能新技术，新
工 ， 新设备j继绩贯彻执行国家压缩烧油政策j继续做好企业节能升级标准的补克 修订
工低 、
．
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随着行政机构改革，政府职靛的转变， 今后部将发挥能源研究会和节雏中心的侔用 蚓
此，根据部的统一规定，今年适当时问将现有的机械，电子两个节能研究会合并，重新组建
机槭电子工业能源研究去。
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