高溫持久拉力實驗機(jī)的改造

牟翠娟，衣龍光

（1.山東省萊陽市高級職業(yè)學(xué)校,山東萊陽市 265205;2.瑪努爾（煙臺）工業(yè)有限公司,山東煙臺市 264000）

高溫持久拉力實驗機(jī)的改造

牟翠娟1，衣龍光2

（1.山東省萊陽市高級職業(yè)學(xué)校,山東萊陽市 265205;2.瑪努爾（煙臺）工業(yè)有限公司,山東煙臺市 264000）

拉力實驗機(jī)；改造

鑄造行業(yè)除了關(guān)注鑄件的外觀及組織結(jié)構(gòu)之外，對材料的性能指標(biāo)也非常重視，因此經(jīng)常需要用到拉力實驗機(jī)?，斉瑺枺熍_）工業(yè)有限公司主要從事高溫合金的離心鑄造及砂型鑄造，由于產(chǎn)品用于石化行業(yè)的反應(yīng)爐等安全要求非常高的場合，因而對鑄件質(zhì)量的要求和檢驗非常嚴(yán)格，特別是對于產(chǎn)品試樣的高溫持久實驗更是如此。公司原有4臺高溫持久實驗機(jī)，由于年限太久，使用的日本歐姆龍溫控儀表雖然在當(dāng)時很先進(jìn)，但隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在看來技術(shù)已經(jīng)落后，加上現(xiàn)在對檢驗的要求比以前高得多，原設(shè)備已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要。我們充分發(fā)揮學(xué)校在計算機(jī)應(yīng)用方面具有的專業(yè)優(yōu)勢以及工廠在設(shè)備結(jié)構(gòu)原理和過程控制儀表應(yīng)用方面的條件優(yōu)勢，選用國產(chǎn)儀表及專用軟件，配以個人計算機(jī)，對原設(shè)備進(jìn)行了改造，收到了很好的效果。

1 原設(shè)備情況

設(shè)備由機(jī)械部分、加熱電爐、溫控系統(tǒng)三部分組成。機(jī)械部分實現(xiàn)對加熱爐的支撐、移動及試樣的夾持、拉伸等功能；加熱電爐實現(xiàn)對試樣進(jìn)行加熱；溫控系統(tǒng)按照工藝曲線實現(xiàn)加熱爐上下半?yún)^(qū)的溫度控制。整個實驗過程的實現(xiàn)及記錄都由人工完成。

目前對高溫持久實驗的要求是：①溫度控制要求準(zhǔn)確可靠；②嚴(yán)格按照工藝要求的升溫曲線升降溫（見圖1）；③整個過程要求留有記錄，以備客戶檢查監(jiān)控及自己保留存檔；④溫度誤差不超過0.5%。

溫度控制的準(zhǔn)確程度主要與溫控儀表的性能有關(guān)，原來簡單的位式控制誤差太大（達(dá)3%以上），顯然無法滿足要求。按照要求的升溫曲線升降溫，以往靠人工控制時間雖然可實現(xiàn)，但難以保證實驗的準(zhǔn)確性和真實性。至于記錄，以往只是實驗員根據(jù)表格手工記錄，費力費時不說，而且難脫作假的嫌疑，因為高溫持久實驗動輒幾十甚至幾百小時的連續(xù)作業(yè)無論對設(shè)備能耗還是對操作者的耐性都是個考驗。

2 改造過程

根據(jù)原有設(shè)備的性能以及新的要求，經(jīng)過考察論證，我們認(rèn)為采用國產(chǎn)儀表和系統(tǒng)組成集散控制系統(tǒng)，完全可以實現(xiàn)上述工藝要求。

廈門安東電子有限公司生產(chǎn)的LU-960M型智能儀表采用模糊理論與傳統(tǒng)PID控制功能相結(jié)合的控制方式，控制過程響應(yīng)快，超調(diào)小，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的精確控制。另外，該型號儀表具有分段控制功能（可以設(shè)定多至200段的程序控制曲線），完全可以滿足不同實驗工藝要求的升降溫曲線。該公司的Anthone DCS專用軟件，可以實現(xiàn)智能儀表與上位機(jī)的通訊，這樣上位機(jī)就可以對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行實時監(jiān)控，還可以將整個過程的所有數(shù)據(jù)和曲線以歷史記錄的形式保存在電腦硬盤，如需要還可以將數(shù)據(jù)和曲線打印輸出。另外，利用該軟件，可以方便地在個人電腦上進(jìn)行編程以完成各種溫控曲線的自動控制過程。

上位機(jī)最好采用工控機(jī)，但考慮到價格問題，也可以采用普通的個人計算機(jī)，配以RS485/232轉(zhuǎn)換模塊，就可將智能儀表與個人計算機(jī)聯(lián)系起來進(jìn)行通訊。該軟件對計算機(jī)操作系統(tǒng)的要求不高，Win98系統(tǒng)就可以。出于方便和經(jīng)濟(jì)的原因，我們利用淘汰下來的舊計算機(jī)，全面維護(hù)后重新安裝操作系統(tǒng)及DCS應(yīng)用軟件，然后與儀表連接。由于系統(tǒng)一條通訊線路上可以掛接多至128塊智能儀表，我們此次改造共有4臺設(shè)備8只儀表，為了實現(xiàn)通訊，需要對每塊儀表進(jìn)行合理的編址，編址是在系統(tǒng)連接無誤后從每只儀表的面板上進(jìn)行。正確編址后，就可實現(xiàn)儀表與計算機(jī)的通訊，之后儀表的實時狀態(tài)就完全顯示在計算機(jī)屏幕上。這樣就可同時實現(xiàn)對所有儀表的實時監(jiān)控，并對所有儀表的歷史數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行記錄保存，需要時可以隨時打印出來。然后，根據(jù)工藝要求，通過電腦編制溫控程序，由于使用了DCS專用軟件，此過程非常直觀方便，只要稍加培訓(xùn)，操作人員就可以勝任。該系統(tǒng)的構(gòu)成方框圖見圖2。

系統(tǒng)改造完成后，對操作者進(jìn)行了簡單培訓(xùn)就投入使用。使用一年來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，溫度控制精確，1200℃時的誤差在5℃以內(nèi)，完全滿足工藝要求。同時，不但使操作者從以前每天抄表記錄的繁瑣中解脫出來，而且由于實現(xiàn)了自動控制和實時監(jiān)控記錄，增加了控制的準(zhǔn)確性和實驗的可信度。質(zhì)檢部門的可以隨時調(diào)取歷史記錄檢查操作者的工作情況，便于進(jìn)行管理。更重要的是，客戶也可以隨時調(diào)取歷史記錄以確認(rèn)實驗過程的準(zhǔn)確性和真實性?？梢哉f既從根本上保證了產(chǎn)品的質(zhì)量控制，又贏得了客戶的信任。

Transformation of a Tension Testing Machine with High Heat and Permanence Capacity

MOU CuiJuan1，YI LongGuang2
（1Shandong Laiyang City High Vocational School Laiyang City 265205，Shandong China 2Marnuor（Yantai）Industry Co.Lid.，Yantai 264000，Shandong China）

Tension testing machine；Transformation

TG115.5+2;

B；

1006－9658（2010）02－2

2009－12－10

2009－159