趙詩誠 陸歡 藍(lán)園媛 楊玉萍 吳桐
摘要:文章闡述了智能馬弗爐自動溫度控制器模型準(zhǔn)備及工作的基本原理、應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用實(shí)例。智能馬弗爐自動溫度控制器采用PID調(diào)節(jié)控溫,自行設(shè)定溫度,自動控制。是對高溫爐的加熱時間和溫度進(jìn)行程序控制的智能化儀器,可自動完成煤的快灰、慢灰、羅加粘結(jié)指數(shù)、揮發(fā)份等加熱過程的程序控制。有效的推動了智能馬弗爐的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:智能馬弗爐;PID調(diào)節(jié)控溫;自動控制;智能化儀器
中圖分類號:TP273?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A?文章編號:1672-9129(2020)08-0034-01
1?概述
隨著國內(nèi)電爐技術(shù)的發(fā)展,馬弗爐和高溫爐技術(shù)都有了飛速的發(fā)展。企業(yè)對馬弗爐和高溫爐的要求越來越高,尤其是溫度要求越來越高,靈敏度要求越來越高。市場需求促進(jìn)了馬弗爐等電爐行業(yè)的發(fā)展,但現(xiàn)目前所使用的馬弗爐自動溫度控制器的自動化程度不高、效率得不到保障、操作工序較為復(fù)雜,試驗(yàn)程序單一且易出現(xiàn)問題,一般系統(tǒng)不能自動識別,控時耗電等方面需要進(jìn)一步的改善和創(chuàng)新。
從而研發(fā)了智能馬弗爐自動溫度控制器,該控制器利用PID調(diào)節(jié)控溫,通過數(shù)顯溫控儀和微電腦溫控儀可自動完成煤的快灰、慢灰、羅加粘結(jié)指數(shù),揮發(fā)份等加熱過程的程序控制,大量采用新技術(shù)、新材料,靈敏度更加高,操作更加方便,安全性能更好,同時具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。該儀器最大的特點(diǎn)是對揮發(fā)份做了特殊處理,能自行校正三分鐘恢復(fù)功能,加熱時間進(jìn)行自動控制,保溫性能好,高溫對控制部分無任何影響,滿足實(shí)驗(yàn)室等科研機(jī)構(gòu)對高靈敏度產(chǎn)品的需求,同樣是馬弗爐的發(fā)展方向。
2?溫控原理
PID控制是一種非常常見的控制算法,控制原理如圖一所示。
控制器本身包括三個環(huán)節(jié),即積分、比例和微分調(diào)節(jié)。通過這三個環(huán)節(jié)的的相互作用,最終實(shí)現(xiàn)對溫度控制的調(diào)節(jié)的反饋。由于系統(tǒng)會存在偏差,這時比列調(diào)節(jié)將會對偏差進(jìn)行調(diào)整。在系統(tǒng)穩(wěn)定后,輸入輸出數(shù)據(jù)之間存在誤差,即靜差,而積分調(diào)節(jié)通過收集差異來補(bǔ)償系統(tǒng)的靜態(tài)誤差。微分調(diào)節(jié)的作用是對偏差的變化范圍做出調(diào)節(jié),根據(jù)變化范圍實(shí)現(xiàn)超前調(diào)節(jié),提高反應(yīng)效率,實(shí)現(xiàn)溫度精確調(diào)節(jié)。
3?應(yīng)用實(shí)例
智能馬弗爐自動溫度控制器采用PID 調(diào)節(jié)控溫,對高溫爐的加熱時間和溫度進(jìn)行程序控制;可以通過控制器自行設(shè)定溫度,自動控制,自動完成煤的快灰、慢灰、羅加粘結(jié)指數(shù),揮發(fā)份等加熱過程的程序控制,能夠滿足不同用戶的需求。
說明:
(1)揮發(fā)份、羅加粘結(jié)時間編制基本單位是1秒鐘,可控時間99分59秒,溢出歸零。揮發(fā)份、羅加粘結(jié)可以修改設(shè)置。
(2)溫控儀開機(jī)顯示==自檢==,如不合格及時顯示出錯符號。報警時間全部設(shè)置為15秒。出錯符號E只顯示,蜂鳴器不工作。
E1:繼電器失控、控溫超范圍
E2:熱偶斷路
E3:熱偶反接
(3)備用1,備用2時間編制基本單位為:1秒鐘。備用3時間編制基本單位為:1分鐘。
(4)掉電保護(hù) 可避免中途因瞬間斷電而使試樣報廢。
(5)若上電初始運(yùn)行狀態(tài)的時間不為0000,程序不為1,說明上次實(shí)驗(yàn)是中途停止或斷電,如需實(shí)驗(yàn)從新開始,請按啟動鍵。
4?特色和創(chuàng)新點(diǎn)
(1)采用觸摸鍵盤輸入,降低操作難度,實(shí)現(xiàn)了自動化
(2)通過PID進(jìn)行調(diào)節(jié)控溫,可提高測量的精確度。
(3)微電腦溫控儀以單片機(jī)為核心,全面程控智能化,具有快灰、慢灰、揮發(fā)份專用試驗(yàn)程序、自由選擇設(shè)定溫度和時間等專用加熱程序,具有系統(tǒng)自動校正測量溫度和自檢功能。
(4)該儀器最大特點(diǎn)是對揮發(fā)份做了特殊處理,能自行校正三分鐘恢復(fù)功能。與箱型高溫爐配套使用。
(5)該儀器通過自動控制加熱時間,來保持溫度的不變;儀器均采用的新型材料,保溫性能優(yōu)秀,且控制部分不受高溫的影響。
5?結(jié)語
智能溫控馬弗爐溫度控制器針對老式馬弗爐溫度控制精度差等缺點(diǎn),在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造創(chuàng)新,利用PID調(diào)節(jié)控溫,通過數(shù)顯溫控儀和微電腦溫控儀實(shí)現(xiàn)全自動運(yùn)行,可實(shí)現(xiàn)自行校正三分鐘恢復(fù)功能,儀器對揮發(fā)份做特殊處理,加熱時間可自動控制,操作簡單方便。智能馬弗爐自動溫度控制器成功研發(fā),可提高實(shí)驗(yàn)室、工礦企業(yè)、科研單位對元素分析測定和小型鋼件淬火、退火等熱處理時的效率,同時采用新型輕質(zhì)耐火材料降低了生產(chǎn)成本,帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益,對冶金、電子和光伏等行業(yè)也創(chuàng)造較大的價值。未來,智能馬弗爐自動溫度控制器將會應(yīng)用到更多的領(lǐng)域,帶動經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
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