王博

摘 ? 要：烘干箱是供金屬工件噴漆，涂層烘干用的電爐。本論文是以烘干箱的原理和工作過程的流程為基礎(chǔ)，對烘干箱控制線路的原理進行認真剖析，進行了設(shè)備技術(shù)上改進。利用智能控溫儀表FP93——J固態(tài)繼電器控制系統(tǒng)具有無觸點、無機械運動、部件無火花、無噪音、壽命長等優(yōu)點。它是一種比較廣泛的控溫方式。通過有針對性的設(shè)備改造，利用FP93型智能儀表控溫和固態(tài)繼電器的聯(lián)合使用，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品符合工藝要求，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了原來爐膛的有效加熱區(qū)尺寸，提高了溫度的控制準確性，提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：PID自整定 ?智能數(shù)顯表 ?固態(tài)繼電器

中圖分類號：TG243 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）02（b）-0091-02

在飛速發(fā)展的科技信息時代，所檢測的工藝參數(shù)日益增多，精益要求也相應(yīng)提高，原有的控溫方式已不適應(yīng)當今時代發(fā)展，因此，我車間相應(yīng)引進了比較先進的智能數(shù)顯表，以及相配套的固態(tài)繼電器。

本文通過對我車間新購進的一臺烘干箱為例，對其控溫原理進行闡述，如何使設(shè)備的控制系統(tǒng)更加完善，更加合理，達到最佳的控制能力，采取必要的保護措施，防止誤操作，確保生產(chǎn)安全，是十分必要的。結(jié)合生產(chǎn)實際，對烘干箱的控制線路進行了一些改進，使烘干箱的使用更加安全合理。貼近生產(chǎn)實際的需要。

1 ?分析烘干箱的控溫過程

零件加工時，烘干箱的加溫過程將控溫的設(shè)定溫度設(shè)定為加工零件所達到的溫度值閉合轉(zhuǎn)鈕1SA-啟動按鈕3SB-1KM線圈獲電-1KM1常開觸點閉合自鎖-循環(huán)風機運行閉合轉(zhuǎn)鈕2SA-控溫儀表1P獲得輸出約15V電壓驅(qū)動固態(tài)繼電器導通（或關(guān)斷-加熱升溫或降溫）。

1.1 零件加工完成，烘干箱停止工作

關(guān)斷轉(zhuǎn)鈕2SA-控溫儀表1P沒有15V電壓輸出固態(tài)繼電器關(guān)斷-加熱管降溫。按下停止按鈕2SB-1KM線圈斷電-1KM1常開觸頭分斷-循環(huán)風機停止運行-關(guān)斷轉(zhuǎn)鈕1SA。

1.2 記錄儀表報警

由于某種原因，當記錄儀表指示值高于規(guī)定的報警溫度值時，記錄儀表常開觸點閉合-1KA線圈獲電-1KA常閉觸點分斷-控溫回路沒有電流-加熱器停止加溫-1KA常開觸點閉合-1HA-電鈴報警。

從以上的烘干箱電氣原理圖以及線路分析中，此烘干箱能夠完成零件的加工過程，但卻存在一些不足之處。（1）循環(huán)風機與加熱系統(tǒng)沒有互鎖裝置。（2）只有記錄儀報警，沒有控溫儀長報警功能。經(jīng)過分析對其控制線路加以了改進，提高了烘干箱使用過程中安全可靠性，同時也避免了誤操作所帶來的損失。

2 ?改進后的烘干箱控制線路

2.1 增設(shè)了循環(huán)風機與控溫系統(tǒng)的互鎖裝置

在控溫回路中串接了交流接觸器1KM2的常開觸點。這樣循環(huán)風機不運轉(zhuǎn)，控溫回路就不會有電流通過。因為閉合轉(zhuǎn)鈕1SA，再閉合2SA后交流接觸器線圈1KM沒有獲電，因此，交流接觸器1KM2常開觸點依然不會閉合，仍然處于常開狀態(tài)，控溫回路此時不能構(gòu)成回路，沒有電流產(chǎn)生。只有在啟動按鈕3SB后，交流接觸器1KM線圈獲電，循環(huán)風機運行后，交流接觸器1KM2常開觸點閉合自鎖后控溫回才會構(gòu)成回路。由控溫儀表輸出電壓驅(qū)動固態(tài)繼電器，使可控硅導通，加熱管工作。

2.2 增設(shè)控溫儀表的報警功能

將控溫儀表的17、18常開觸點與記錄儀表的常開觸點并聯(lián)。在控溫儀表的菜單中選擇上限偏差值報警功能，并輸入相應(yīng)數(shù)值。這樣由于某種原因，當控溫儀表顯示溫度高于儀表規(guī)定的報警溫度值時，控溫儀表17、18常開觸點閉合，接觸器線圈1KA獲電，接觸器1KA常閉觸點分斷，此時，控溫回路分斷，沒有電流通過，不能輸出 約15V電壓驅(qū)動固態(tài)繼電器，加熱管不能工作。同時接觸器1KA常開觸點閉合，1HA電鈴報警。

電路原理如下：

當控溫儀表顯示溫度高于儀表規(guī)定的報警溫度值時，

控溫儀表常開觸點閉合-1KA線圈獲電-1KA常閉觸點分斷-控溫回路沒有電流-加熱器停止加溫-1KA常開觸點閉合-1HA電鈴報警。

通過對電路的改進，在原有的電路中只增設(shè)了兩根導線，實現(xiàn)了控溫儀表與記錄儀表的雙重報警功能，解決了主記錄儀表的單一超溫報警問題。而且在原有的線路在每一個溫度點都要重新設(shè)定報警溫度值，而且是手動的實現(xiàn)控溫儀的報警功能，只需要儀表的菜單中輸入所需的報警溫度值就不必第次都要重新改過。

3 ?FP93儀表的性能和固態(tài)斷電器的特點

通過有針對性的設(shè)備改造，利用FP93型智能儀表控溫和固態(tài)斷電器的聯(lián)合使用，到目前為止沒有出超溫現(xiàn)象，消除了安全隱患，而且還節(jié)約了大量人力，經(jīng)多方研究論證，F(xiàn)P93型智能儀表控溫優(yōu)點高精度高，有PID專家自動掃描，無觸點觸發(fā)，無振動，無燥音，安全可靠性強，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品符合工藝要求，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了原來爐膛的有效加溫區(qū)尺寸，提高了溫度的控制準確性，提高了工作效率。

用戶的基本設(shè)置窗口：

（1）傳感器類型和范圍/單位;

（2）調(diào)節(jié)輸出正/反作用;

（3）SSR（P型）和斷電器接點（Y型）的輸出比例周期;

（4）PID參數(shù)調(diào)節(jié)輸出限幅和抗超調(diào)系統(tǒng);

（5）DID參數(shù)的自整定AT執(zhí)行;

（6）定值控制FIX和程序控制PROG。

3.1 固態(tài)斷電器的特點

具有無觸點、無機械運動部件、無動作噪音無振動、壽命長等優(yōu)點，目前電力模塊采用了復合材料制成，將大電流的晶閘管硅片，直接焊在絕緣導熱的DCB底板上，陽極和陰極間都兼作電極的熱平衡塊可吸收瞬間過熱點，內(nèi)部充填減少應(yīng)力的柔性樹脂和密封樹脂，DCB材料的膨脹系數(shù)接近硅片，并因減小了焊層，使熱阻變小，將SSR的熱循環(huán)壽命從普通焊接模塊的500次提高到5000次。產(chǎn)品具有高反壓，功率大，可靠性高，過載能力強，在強制風冷的條件下，大大提高有效工作電流。

4 ?結(jié)語

實踐證明，改造后的烘干箱在應(yīng)用上無論是從精度和溫度控制及報警可靠性上都 日趨成熟而且便于操作和維修，各項功能都達到熱處理工藝要求。使筆者對烘干箱的自動控制原理，有了更加全面的認識，并在以后的工作當中，以科學的實事求是的態(tài)度研究新情況，提高解決新問題的能力。

參考文獻

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