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電爐溫度控制器

高校設(shè)備處老式電爐改造為PID智能溫控電爐及安裝調(diào)試案例
摘要：記敘了模擬電路可控硅溫度控制電爐改造為PID智能型LED數(shù)顯溫度控制器控制電爐的原由及改造安裝和操作程序過程。通過改造安裝后的設(shè)備，不僅操作方便。又能直觀反映所需實驗數(shù)據(jù)、故障率低，從而簡化了日后維修的繁瑣程序。對高等學(xué)校實驗室等科研單位使用的類似設(shè)備具有很好的借鑒作用。
 

 

1、改造原因

 

    可控硅溫度控制電爐是廣泛用于高等學(xué)校實驗室及冶金、電子、化工等科研部門作陶瓷金屬的燒結(jié)、熔融、分析所必需的設(shè)備之一。本文改造的設(shè)備為中國地質(zhì)大學(xué)設(shè)備處一臺老式電爐。該設(shè)備原屬于模擬電路設(shè)備。由于使用率較高，加之裸露的電子元件易被腐蝕，高溫、大電流工作時，元器件老化，嚴(yán)重影響教學(xué)實驗及科研。
 
    為此，本文將此類設(shè)備改造為PID智能數(shù)顯調(diào)節(jié)型，將原來的主機(jī)及裸露的大部分元器件去除，更換成帶機(jī)箱的一體化PID溫度控制器。改造后的電爐操作方便，數(shù)顯直觀，穩(wěn)定性好，只要根據(jù)所需的實驗數(shù)據(jù)一次編好程序即可，無需人員照管；；另外，故障維修率又大為降低，極大方便了教學(xué)實驗與科研。
 
2、改造與安裝
 
    此改造方案，適用于各種硅碳棒及硅鉬棒電爐等類型的可控硅溫度控制電爐，現(xiàn)以一臺Ksy-12一16 s可控硅溫度控制電爐的改造為例作介紹。
 
(1) 本文選用500 mm×300 mm ×700mm KSY-E系列的臺式智能溫度控制器，此臺式溫控器成本可以說基本上是整機(jī)改造的所有成本價。
 
(2) 拆除原機(jī)與主機(jī)連接的所有連接線和大部分在路元件(可以不拆除但擱置不用)，安裝接線圖見圖1-2。
 
 
 
 
 
 
3、儀表工作程序設(shè)置
 
3．1作升溫曲線
 
    根據(jù)掌握的相關(guān)參數(shù)，畫出升溫曲線，以備參考。例如如圖3所示：第1段升至l 000℃，設(shè)置時間為250 min(以升溫速率4℃／min計算，******不超過10℃／min)；第2段在1000℃期間保溫120 min，時間設(shè)置為120 min；第3段目標(biāo)溫度為600℃，設(shè)置時間為120 min；第4段調(diào)節(jié)時間為一007，表示在該段斷電，爐溫自動降低。
 
 
 
 
3.2 工作程序設(shè)置
 
開機(jī)調(diào)試環(huán)節(jié)
 
    第一次開機(jī)后，確認(rèn)傳感器輸入和負(fù)載輸出類型設(shè)置是否正確，并對一些高級功能和參數(shù)設(shè)置模式進(jìn)行配置。首先按菜單鍵進(jìn)入解鎖菜單，進(jìn)行菜單參數(shù)和程序參數(shù)設(shè)置，如報警設(shè)置、PID參數(shù)設(shè)置、電量參數(shù)設(shè)置、打印參數(shù)設(shè)置等。具體設(shè)置步驟參考《輝達(dá)工控KSY-E智能溫度控制器使用說明書》。
    解鎖進(jìn)入后，窗口顯示量程設(shè)置高級菜單，按確認(rèn)鍵，測量溫度窗口閃爍，進(jìn)行傳感器輸入和負(fù)載輸出配置。量程設(shè)置完成后按確認(rèn)鍵會自動進(jìn)入量程遷移菜單，當(dāng)測量存在較小誤差時，可使用各通道量程遷移高級菜單進(jìn)行修正，要跳過此步驟，可按菜單鍵兩次使當(dāng)前設(shè)置窗口切換到主菜單選擇，此時速率/時間窗口字符閃爍，按增鍵選擇下一菜單電量高級菜單。
 
    需要將電量顯示值由有效值改為真有效值時，或要使用電量的過壓過流保護(hù)功能，或是要使用恒壓、恒流或恒功率控制，則需要按確認(rèn)鍵進(jìn)入電量高級菜單設(shè)置。要跳過此步驟，可再按增鍵選擇下一菜單修改參數(shù)權(quán)限高級菜單，按確認(rèn)鍵進(jìn)入時間程序參數(shù)設(shè)置模式、提示音和修改參數(shù)權(quán)限的配置。
 
    所有參數(shù)配置完成并確認(rèn)正確后，可修改參數(shù)權(quán)限配置為NO，防止用戶意外修改參數(shù)。此時可進(jìn)行程序的設(shè)置。
 
程序設(shè)置
 
    從程序解鎖菜單進(jìn)入程序曲線設(shè)置界面。
 
 
     程序段01，設(shè)定溫度調(diào)為1000℃，時間設(shè)置為250min，按確認(rèn)鍵進(jìn)行下面的時間程序設(shè)置；按照上述方法設(shè)置程序段02，設(shè)置溫度1000℃，保溫時間設(shè)置為200min；程序段03，溫度設(shè)置為600℃，時間120min,；程序段04，時間設(shè)置為-7，表示程序結(jié)束。設(shè)置好后按程序鍵退回工作態(tài)，此時開始運行時間曲線。