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井式炉

大型深井式炉的控制系统解决方案

前言

    本文中的深井式炉主要应用于生产石油化工装置设备使用的压力容器、蒸发器的热处理工艺,热处理典型工件直径为Φ7m,长度8m,最大重量不超过250t的压力容器。炉体采用型钢、钢板和钢骨架组合结构,深井式炉主要技术参数如下:

 
主要技术参数:
 
炉膛内尺寸:H9000mm×Φ8000mm
最大装载量:250t(不含垫铁)
温度范围:最高使用温度1000℃,炉内24个控温区
加热功率:3200KW
电源:三相380V
 
温度控制系统方案
 
    由于该电炉的炉膛尺寸和装载量较大,而且工件热处理工程对于炉温的控温精度以及整体车间对自动化水平要求较高,所以该电炉的温度控制系统的设计要求整体较高。
 
    按照设计要求,该深井式炉总功率3200KW,共分为24个温控区,每一个温控区采用KY系列智能可控硅移向触发模块组合作为基本控制单元分别对每区进行控制。带RS485通讯功能。
 
    整个控制系统主要由温度控制系统、动力控制系统和故障报警等组成,采用计算机集散式中央控制。上位机采用工控机,配专业化的上位机组态监控软件,实现整个系统总貌图显示、工艺曲线设置、实时曲线、历史曲线查看、实时监控、报警及报警记录、打印历史数据等功能。
 
 
 
    同时现场增加MCGS触摸屏的现场监控,便于现场使用操作。多区温度独立控制、同步管理。通过独有的智能管理模块,可以实现24个温控区实现同步启动/停止,参数设置和时间程序设置可实现多区一键同步下载,不需要每个区进行重复设置。
 
    该控制系统还应用了HUIDA核心的多区功率自动平衡温控技术。常规仪表控制技术只对单区的温度分别进行控制,但是区与区之间的温度会因为各种因素造成不平衡状态,实际操作中需要有经验的师傅不断调试每区的给定功率,最终达到每区温度的平衡。这样的调试过程费时而且需要经常不断调整非常麻烦。多区功率自动平衡温控技术的应用,是在常规的子母表控制技术上增加了多区功率自动分配技术,根据综合各区的升温情况,能自动判断并给出每一区相应的功率,实现功率自动分配,保证每区温度均匀,真正实现温度的自动化控制,免去不断调试的麻烦,降低了技术人员的技术要求。
 
 
 
    上位机以及现场温控柜触摸屏专用软件中都应用了分级权限设置。根据使用需求可以设置多个用户登陆权限,每一个分级权限都设置密码,操作人员拥有对电炉运行操作、调取工艺曲线并下载等权限。工程师级别权限除了拥有上面权限基础上,能编辑修改工艺曲线,修改部分参数。管理级别用户还拥有调取查看历史数据,对数据进行整理、存储、打印等,管理整理工艺曲线存储库,操作所有操作记录等权限。
 
总结
 
    该深井式炉投产后,达到了预期的年产目标,产品均能够达到工艺要求,同时适用于不同工件的热处理工艺,为企业创造了良好的经济效益。