牟翠娟，衣龍光

（1.山東省萊陽(yáng)市高級(jí)職業(yè)學(xué)校,山東萊陽(yáng)市 265205;2.瑪努爾（煙臺(tái)）工業(yè)有限公司,山東煙臺(tái)市 264000）

高溫持久拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)的改造

牟翠娟1，衣龍光2

（1.山東省萊陽(yáng)市高級(jí)職業(yè)學(xué)校,山東萊陽(yáng)市 265205;2.瑪努爾（煙臺(tái)）工業(yè)有限公司,山東煙臺(tái)市 264000）

拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)；改造

鑄造行業(yè)除了關(guān)注鑄件的外觀及組織結(jié)構(gòu)之外，對(duì)材料的性能指標(biāo)也非常重視，因此經(jīng)常需要用到拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)?，斉瑺枺熍_(tái)）工業(yè)有限公司主要從事高溫合金的離心鑄造及砂型鑄造，由于產(chǎn)品用于石化行業(yè)的反應(yīng)爐等安全要求非常高的場(chǎng)合，因而對(duì)鑄件質(zhì)量的要求和檢驗(yàn)非常嚴(yán)格，特別是對(duì)于產(chǎn)品試樣的高溫持久實(shí)驗(yàn)更是如此。公司原有4臺(tái)高溫持久實(shí)驗(yàn)機(jī)，由于年限太久，使用的日本歐姆龍溫控儀表雖然在當(dāng)時(shí)很先進(jìn)，但隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在看來(lái)技術(shù)已經(jīng)落后，加上現(xiàn)在對(duì)檢驗(yàn)的要求比以前高得多，原設(shè)備已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要。我們充分發(fā)揮學(xué)校在計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面具有的專業(yè)優(yōu)勢(shì)以及工廠在設(shè)備結(jié)構(gòu)原理和過(guò)程控制儀表應(yīng)用方面的條件優(yōu)勢(shì)，選用國(guó)產(chǎn)儀表及專用軟件，配以個(gè)人計(jì)算機(jī)，對(duì)原設(shè)備進(jìn)行了改造，收到了很好的效果。

1 原設(shè)備情況

設(shè)備由機(jī)械部分、加熱電爐、溫控系統(tǒng)三部分組成。機(jī)械部分實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱爐的支撐、移動(dòng)及試樣的夾持、拉伸等功能；加熱電爐實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣進(jìn)行加熱；溫控系統(tǒng)按照工藝曲線實(shí)現(xiàn)加熱爐上下半?yún)^(qū)的溫度控制。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)及記錄都由人工完成。

目前對(duì)高溫持久實(shí)驗(yàn)的要求是：①溫度控制要求準(zhǔn)確可靠；②嚴(yán)格按照工藝要求的升溫曲線升降溫（見(jiàn)圖1）；③整個(gè)過(guò)程要求留有記錄，以備客戶檢查監(jiān)控及自己保留存檔；④溫度誤差不超過(guò)0.5%。

溫度控制的準(zhǔn)確程度主要與溫控儀表的性能有關(guān)，原來(lái)簡(jiǎn)單的位式控制誤差太大（達(dá)3%以上），顯然無(wú)法滿足要求。按照要求的升溫曲線升降溫，以往靠人工控制時(shí)間雖然可實(shí)現(xiàn)，但難以保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。至于記錄，以往只是實(shí)驗(yàn)員根據(jù)表格手工記錄，費(fèi)力費(fèi)時(shí)不說(shuō)，而且難脫作假的嫌疑，因?yàn)楦邷爻志脤?shí)驗(yàn)動(dòng)輒幾十甚至幾百小時(shí)的連續(xù)作業(yè)無(wú)論對(duì)設(shè)備能耗還是對(duì)操作者的耐性都是個(gè)考驗(yàn)。

2 改造過(guò)程

根據(jù)原有設(shè)備的性能以及新的要求，經(jīng)過(guò)考察論證，我們認(rèn)為采用國(guó)產(chǎn)儀表和系統(tǒng)組成集散控制系統(tǒng)，完全可以實(shí)現(xiàn)上述工藝要求。

廈門(mén)安東電子有限公司生產(chǎn)的LU-960M型智能儀表采用模糊理論與傳統(tǒng)PID控制功能相結(jié)合的控制方式，控制過(guò)程響應(yīng)快，超調(diào)小，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的精確控制。另外，該型號(hào)儀表具有分段控制功能（可以設(shè)定多至200段的程序控制曲線），完全可以滿足不同實(shí)驗(yàn)工藝要求的升降溫曲線。該公司的Anthone DCS專用軟件，可以實(shí)現(xiàn)智能儀表與上位機(jī)的通訊，這樣上位機(jī)就可以對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，還可以將整個(gè)過(guò)程的所有數(shù)據(jù)和曲線以歷史記錄的形式保存在電腦硬盤(pán)，如需要還可以將數(shù)據(jù)和曲線打印輸出。另外，利用該軟件，可以方便地在個(gè)人電腦上進(jìn)行編程以完成各種溫控曲線的自動(dòng)控制過(guò)程。

上位機(jī)最好采用工控機(jī)，但考慮到價(jià)格問(wèn)題，也可以采用普通的個(gè)人計(jì)算機(jī)，配以RS485/232轉(zhuǎn)換模塊，就可將智能儀表與個(gè)人計(jì)算機(jī)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行通訊。該軟件對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的要求不高，Win98系統(tǒng)就可以。出于方便和經(jīng)濟(jì)的原因，我們利用淘汰下來(lái)的舊計(jì)算機(jī)，全面維護(hù)后重新安裝操作系統(tǒng)及DCS應(yīng)用軟件，然后與儀表連接。由于系統(tǒng)一條通訊線路上可以掛接多至128塊智能儀表，我們此次改造共有4臺(tái)設(shè)備8只儀表，為了實(shí)現(xiàn)通訊，需要對(duì)每塊儀表進(jìn)行合理的編址，編址是在系統(tǒng)連接無(wú)誤后從每只儀表的面板上進(jìn)行。正確編址后，就可實(shí)現(xiàn)儀表與計(jì)算機(jī)的通訊，之后儀表的實(shí)時(shí)狀態(tài)就完全顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。這樣就可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有儀表的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)所有儀表的歷史數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行記錄保存，需要時(shí)可以隨時(shí)打印出來(lái)。然后，根據(jù)工藝要求，通過(guò)電腦編制溫控程序，由于使用了DCS專用軟件，此過(guò)程非常直觀方便，只要稍加培訓(xùn)，操作人員就可以勝任。該系統(tǒng)的構(gòu)成方框圖見(jiàn)圖2。

系統(tǒng)改造完成后，對(duì)操作者進(jìn)行了簡(jiǎn)單培訓(xùn)就投入使用。使用一年來(lái)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，溫度控制精確，1200℃時(shí)的誤差在5℃以內(nèi)，完全滿足工藝要求。同時(shí)，不但使操作者從以前每天抄表記錄的繁瑣中解脫出來(lái)，而且由于實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控記錄，增加了控制的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)的可信度。質(zhì)檢部門(mén)的可以隨時(shí)調(diào)取歷史記錄檢查操作者的工作情況，便于進(jìn)行管理。更重要的是，客戶也可以隨時(shí)調(diào)取歷史記錄以確認(rèn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。可以說(shuō)既從根本上保證了產(chǎn)品的質(zhì)量控制，又贏得了客戶的信任。

Transformation of a Tension Testing Machine with High Heat and Permanence Capacity

MOU CuiJuan1，YI LongGuang2
（1Shandong Laiyang City High Vocational School Laiyang City 265205，Shandong China 2Marnuor（Yantai）Industry Co.Lid.，Yantai 264000，Shandong China）

Tension testing machine；Transformation

TG115.5+2;

B；

1006－9658（2010）02－2

2009－12－10

2009－159