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行業(yè)資訊

電阻爐的計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)

 

    在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，國內(nèi)電阻爐溫度控制設(shè)備控制技術(shù)依舊令人堪憂。在材料燒結(jié)、熱處理等工藝過程中，一個(gè)主要的步驟就是對(duì)溫度的控制。溫度的控制直接影響著工件的質(zhì)量。因此對(duì)電阻爐溫度控制系統(tǒng)的改進(jìn)尤為重要。本文將探討電阻爐溫度控制技術(shù)的一種改進(jìn)。
 
    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)在電阻爐熱處理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)越來越明顯。計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)不但控制方便、容易、靈活性好，而且能大幅度提升被控溫度的技術(shù)目標(biāo)，高效提升產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，方便管理。基于計(jì)算機(jī)的電阻爐溫度控制模式是熱處理發(fā)展的方向。
 
    這種電阻爐的計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)常由1臺(tái)上位機(jī)工作站、打印機(jī)、幾臺(tái)下位機(jī)和RS485接口構(gòu)成。上位機(jī)（計(jì)算機(jī)）和下位機(jī)（單片機(jī)、從機(jī)）的連接體系，一起完成分散性掌控和集中式管理，構(gòu)成集散式的智能溫度控制體系。
 
    操作人員通過顯示屏的圖形界面對(duì)全部系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，通過上位機(jī)進(jìn)行操作，發(fā)出控制命令掌控下位機(jī)，同時(shí)下位機(jī)向上位機(jī)報(bào)告各種數(shù)據(jù)，上位機(jī)通過對(duì)數(shù)據(jù)的智能分析再做發(fā)出合理的指令，這就完成了分散控制和集中管理的過程。
 
    下位機(jī)關(guān)鍵包含CPU部分，通道輸入、通道輸出、鍵盤與顯示部分，主要工作是實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢驗(yàn)、顯示、計(jì)算、輸送和上位機(jī)中間的聯(lián)系，且各個(gè)下位機(jī)本身的工作形式下，可以經(jīng)過應(yīng)用面板上面的鍵盤實(shí)行工藝參數(shù)的布置，完善工藝曲線等操作，而在遠(yuǎn)程工作形式下，下位機(jī)不論是工藝參數(shù)的更改還是操作工藝運(yùn)行狀態(tài)與狀況都統(tǒng)統(tǒng)受控于上位機(jī)，在控溫過程中，所有檢測(cè)數(shù)據(jù)可通過時(shí)間曲線表現(xiàn)出來，直觀顯示整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，人機(jī)處于友好狀態(tài)。上位機(jī)應(yīng)用串行接口與每個(gè)下位機(jī)互相通信，在下位機(jī)運(yùn)行過程中，上位機(jī)收到下位機(jī)輸送的工藝參數(shù)，同時(shí)對(duì)工藝曲線實(shí)行記錄和保存，同時(shí)輸送讀寫命令等對(duì)下位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
 
計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
 
    在計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)中的軟件主要包含步驟連接體系U1，其中主要包含負(fù)責(zé)主要步驟的初始化體系和單片機(jī)U2實(shí)行連接。T0和T1中服務(wù)步驟（T0中斷服務(wù)順序?qū)嵭胁蓸?、濾波、轉(zhuǎn)換標(biāo)度、處理越限、控制顯示溫度、T1中斷服務(wù)順序關(guān)鍵控制雙向可控硅的通斷）、采樣步驟、PID運(yùn)算子步驟（先求出實(shí)測(cè)溫度對(duì)所需溫度的偏差值，對(duì)偏差值進(jìn)行處理而得到控制信號(hào)去調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率）、子濾波步驟、標(biāo)度轉(zhuǎn)換子步驟和其他子順序。
 
硬件設(shè)計(jì)
 
1、溫度檢測(cè)電路
 
    電阻爐控制系統(tǒng)使用鉑電阻溫度傳感器，設(shè)計(jì)成電橋放大電路，把溫度的改變變換成鉑電阻的改變，電橋用電阻連成，再把鉑電阻的改變變換成電橋電壓的改變，這電壓經(jīng)放大后送0 8 0 9 芯片實(shí)施模數(shù)（A / D）變換，單一運(yùn)放組成差動(dòng)放大器是放大電路選用的，約2 0 0 倍左右的放大倍數(shù)，補(bǔ)償在運(yùn)放內(nèi)設(shè)有，能承受大的差動(dòng)輸寫電壓而且輸寫阻抗比較高。
 
2、A/D轉(zhuǎn)換接口電路
 
    擴(kuò)展了一片模數(shù)（ A / D ）轉(zhuǎn)換芯片A D C 0 8 0 9 的是S D B - I型單片單板機(jī)，從而能完成8 路的A / D 輸入，其口地址為：C O O OH-C 0 0 7 H.A DC 0 8 0 9的A/ D變換完成信號(hào)E OC和8 0 31的P 1.3腳相連，因此經(jīng)過盤查P 1 . 3 腳是不是為高電平就能知A / D變換是不是己經(jīng)完成8 0 31能夠讀入變換好的數(shù)字目，而且把這數(shù)字目送到軟件部門查表步驟的參數(shù)入口，從而查出它要對(duì)應(yīng)的溫度值，就是采樣溫度值。
 
總結(jié)
 
    輝達(dá)工控的KZYT系列電爐集散控制柜系統(tǒng)就屬于這種計(jì)算機(jī)集中控制模式。這種電阻爐的計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)體系結(jié)合智能控制技術(shù)、串行通信技術(shù)和熱處理工藝技術(shù)于一體，具有很好的掌控與跟蹤性能，準(zhǔn)確度高的控溫，在保證其它工藝的條件正常的狀況下，提升了工件的質(zhì)量，把能源消耗降低了，具備一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。這體系完成了本地與遠(yuǎn)程兩種工作形式，完成了人機(jī)的友好互動(dòng)，操作容易方便，溫控?cái)?shù)據(jù)能夠及時(shí)實(shí)行解決與保存，從而大大提升了掌控精度。