全纤维台车炉控温系统的整体设计说明

　　1、热处理工艺对全纤维台车炉温度控制系统的要求：

　　热处理工艺是通过加热、保温和冷却固体金属来改变金属的微观结构，从而改善或提高金属的机械财产的一种方法。常用的方法包括退火、正火、淬火、回火和表面热处理。全纤维电炉的温度控制系统严格按照不同热处理工艺曲线设定的程序工作，以特定的加热速率和温度控制精度实现加热、保温和冷却，并具有较强的跟踪伺服信号能力、良好的稳态性能、平衡的动态性能，并确保保温阶段炉内温度的均匀性。

　　为了实现上述加热温度曲线，热处理炉的温度控制系统需要具有监控、显示、管理、通信、数据处理、控制、报警、精度温度控制参数设置和监控显示等具体功能，可以实现对炉温曲线的检测和监控，开关状态和模块输出参数；可显示炉膛工况、实时温度过程曲线等；随时将数据存档，作为原始生产记录，便于存储和查询；工业计算机与PLC、上位机与自动化仪表之间的通信；自动计算和处理采集的信号；实现温度控制系统的自动和手动控制；各种超限和异常状态的报警，以画面和声光的形式；满载温度响应速度≥200℃/min，温度精度≤±3℃，全纤维台车炉内各温度区温度均匀性≤±5℃，温度升降速率设置连续可调。

　　2、温控系统总体结构设计：

　　新增1台10t、260kW、3t、130kW电加热台车式加热炉，但传统的温度控制系统单回路PD控制方式难以满足工艺要求。在仪器上设置温度曲线参数的操作模式繁琐且容易出错，也无法实现对温度过程曲线和历史曲线的实时查询和分析。从经济性、实用性和节能自动化等方面，结合当前温度控制技术的良好理念，为彻底改变在仪表上设置温度曲线参数的操作模式，基本实现菜单化和自动化，降低操作人员的劳动强度，提高工作效率，经过多次论证，武冈决定采用上位机集散控制系统，完成集中管理、实时监控、显示查询和分析温度过程曲线。自动温度控制仪表和PLC复合控制系统完成了炉温的自动控制和区域加热，即10t和260kW台车炉分为三个区域加热，3t和130kW台车炉分成两个区域加热。每个区域由自动温控仪控制，完成区域温度控制，系统由PLC控制，以避免控制过程中的不确定性、噪声、非线性、时延等影响，可以避免优化系统的动态控制特性，实现对炉温的正确控制。同时，设计建造了17台样品热处理炉（包括2台新型全纤维台车炉）的群控系统，即由工业控制计算机和欧洲仪表组成的分布式控制系统（DCS），由工控机和PLC组成的PC-PLC动作控制系统，共同完成台车式热处理炉的控制。