Автоматизированная система управления (АСУ) предназначена для замены аналоговых регуляторов с релейным исполнительным механизмом на микропроцессорный контроллер регулирующий температуру, время и скорость нагрева через бесконтактные силовые ключи (симисторы) камерных электропечей Н-65-130А (или аналогичных) со следующими техническими характеристиками:
- Технические данные печи Н-65-130А (для примера)
| № п/п | Наименование параметра, единица измерения | Значение |
|---|
| 1 | Мощность, кВт | 70 |
| 2 | Напряжение, В | 380/220 |
| 3 | Число фаз | 3 |
| 4 | Частота, Гц | 50 |
| 5 | Максимальная рабочая температура, °С | 1000 |
| 6 | Номинальная рабочая температура, °С | 850 |
| 7 | Число тепловых зон | 2 |
| 8 | Атмосфера печи | воздух |
| 9 | Производительность при рабочей температуре, кг/час | 220* |
- Автоматизированная система осуществляет управление процессом нагрева с помощью местного пульта управления и удаленного АРМ оператора.
- АСУ электропечи реализована в виде шкафа управления размерами 600х1800х400 (ШхВхГ) мм. Степень защиты шкафа - IP54.
- На двери шкафа расположены местные органы управления и сигнализации работы печи и графический дисплей для визуализации и выбора режима температурного профиля процесса нагрева стальных изделий для закалки, нормализации, отжига.
- выбор диапазона регулирования температуры задается оператором процесса,
- выбор времени поддержания заданной температуры задается оператором процесса
- сигнал о готовности, нормальном режиме и окончании технологического процесса выводится световыми (цветовыми) сигналами на местный дисплей и удаленный АРМ-оператора.
- Точность регулирования температуры ±1,5 °С. Точность регулирования времени ±1,0 минута.
- Общая структурная схема системы автоматического управления (САУ) температуры одной электропечи приведена в приложении 1.
- Предусмотрена защита от токов утечки при повреждениях изоляции.
Основными управляющими и контролирующими элементами СУ камерной печи являются:
- программируемый логический контроллер (МК-500-12, ЗАО Волмаг);
- блоки управления симисторами;
- термопары ТХА (К) и силовые симисторы;
- персональный компьютер (АРМ оператора/технолога).
В качестве регулирующего устройства в системе управления электропечью используется многоканальный программный ПИД - регулятор на базе контроллера ЗАО «Волмаг», два канала которого регулируют температуру на нагревательных элементах. Исполнительным устройством служит блок управления симисторами, который обеспечивает точность автоматической регулировки мощности на нагревательных элементах печи методом фазового управления. Обмен данными между контроллером и АРМом оператора/технолога осуществляется по технологической сети (Ethernet TX или RS-485) с использованием протокола МАГИСТР. Разработанная система позволяет выполнять режим отжига любой степени сложности. Смена установок в системе регулирования температуры осуществляется автоматически по разработанной технологом программе. Программа технолога создается на компьютере верхнего уровня и заносится в контроллер. Заложенная в контроллер программа учитывает все возможные режимы работы печи и позволяет управлять работой ТЭНов с помощью программных коэффициентов и логических переключателей, изменяемых как с локального дисплея шкафа управления, так и с удалённого АРМ. Комплект сервисного программного обеспечения для программирования, наладки и обслуживания контроллера входит в комплект поставки.
В процессе работы данные о технологическом процессе поступают сначала на контроллер, а затем на компьютер, где обрабатываются и хранятся при помощи SCADA-системы, приспособленной для работы с данным технологическим процессом и контроллером. В разработанной системе помимо автоматического регулирования температуры возможно регулирование с помощью ручного управления. Ручное управление используется во время наладки или аварийной ситуации.
Технологическая программа контроллера имеет счетчик часов наработки с выдачей рекомендаций обслуживающему персоналу (например, протянуть контакты, продуть радиаторы, смазать направляющие и т.п.)
Локальный графический дисплей и удалённый АРМ обеспечивают многопользовательский авторизованный доступ к функциям наблюдения и управления технологическим процессом.
Система масштабируется - как по количеству печей управления, так и на большее количество каналов управления (тремя и более нагревательными зонами); а также по количеству подключаемых вентиляторов и других исполнительных механизмов. В этом случае система дополняется (расширяется) необходимым количеством модулей ввода/вывода МАУ-Д-20, МВА-Д-20, МСД-Д-20. Управление печами в этом случае так же производится с общего для всех печей дисплея на компьютере и с общего для всех печей дисплея шкафа. Переход с обзорных схем к мнемосхеме выбранной печи о обратно на обзорную схему выполняется по одной кнопке. Предусмотрена световая и, при необходимости, звуковая сигнализация об аварийных отклонениях режимов от заданных.
