烘干箱技術(shù)改進(jìn)

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(jìn)行認(rèn)真剖析，進(jìn)行了設(shè)備技術(shù)上改進(jìn)。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(diǎn)、無機(jī)械運(yùn)動、部件無火花、無噪音、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。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(zhǔn)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(xiàn)標(biāo)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(shí)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(dāng)今時(shí)代發(fā)展，因此，我車間相應(yīng)引進(jìn)了比較先進(jìn)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(jìn)的一臺烘干箱為例，對其控溫原理進(jìn)行闡述，如何使設(shè)備的控制系統(tǒng)更加完善，更加合理，達(dá)到最佳的控制能力，采取必要的保護(hù)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(shí)際，對烘干箱的控制線路進(jìn)行了一些改進(jìn)，使烘干箱的使用更加安全合理。貼近生產(chǎn)實(shí)際的需要。

1 ?分析烘干箱的控溫過程

零件加工時(shí)，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(dá)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(diǎn)閉合自鎖-循環(huán)風(fēng)機(jī)運(yùn)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(dǎo)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?jǐn)?循環(huán)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行-關(guān)斷轉(zhuǎn)鈕1SA。

1.2 記錄儀表報(bào)警

由于某種原因，當(dāng)記錄儀表指示值高于規(guī)定的報(bào)警溫度值時(shí)，記錄儀表常開觸點(diǎn)閉合-1KA線圈獲電-1KA常閉觸點(diǎn)分?jǐn)?控溫回路沒有電流-加熱器停止加溫-1KA常開觸點(diǎn)閉合-1HA-電鈴報(bào)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(fēng)機(jī)與加熱系統(tǒng)沒有互鎖裝置。（2）只有記錄儀報(bào)警，沒有控溫儀長報(bào)警功能。經(jīng)過分析對其控制線路加以了改進(jìn)，提高了烘干箱使用過程中安全可靠性，同時(shí)也避免了誤操作所帶來的損失。

2 ?改進(jìn)后的烘干箱控制線路

2.1 增設(shè)了循環(huán)風(fēng)機(jī)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(diǎn)。這樣循環(huán)風(fēng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，控溫回路就不會有電流通過。因?yàn)殚]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(diǎn)依然不會閉合，仍然處于常開狀態(tài)，控溫回路此時(shí)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(fēng)機(jī)運(yùn)行后，交流接觸器1KM2常開觸點(diǎn)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(dǎo)通，加熱管工作。

2.2 增設(shè)控溫儀表的報(bào)警功能

將控溫儀表的17、18常開觸點(diǎn)與記錄儀表的常開觸點(diǎn)并聯(lián)。在控溫儀表的菜單中選擇上限偏差值報(bào)警功能，并輸入相應(yīng)數(shù)值。這樣由于某種原因，當(dāng)控溫儀表顯示溫度高于儀表規(guī)定的報(bào)警溫度值時(shí)，控溫儀表17、18常開觸點(diǎn)閉合，接觸器線圈1KA獲電，接觸器1KA常閉觸點(diǎn)分?jǐn)?，此時(shí)，控溫回路分?jǐn)啵瑳]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(shí)接觸器1KA常開觸點(diǎn)閉合，1HA電鈴報(bào)警。

電路原理如下：

當(dāng)控溫儀表顯示溫度高于儀表規(guī)定的報(bào)警溫度值時(shí)，

控溫儀表常開觸點(diǎn)閉合-1KA線圈獲電-1KA常閉觸點(diǎn)分?jǐn)?控溫回路沒有電流-加熱器停止加溫-1KA常開觸點(diǎn)閉合-1HA電鈴報(bào)警。

通過對電路的改進(jìn)，在原有的電路中只增設(shè)了兩根導(dǎo)線，實(shí)現(xiàn)了控溫儀表與記錄儀表的雙重報(bào)警功能，解決了主記錄儀表的單一超溫報(bào)警問題。而且在原有的線路在每一個(gè)溫度點(diǎn)都要重新設(shè)定報(bào)警溫度值，而且是手動的實(shí)現(xiàn)控溫儀的報(bào)警功能，只需要儀表的菜單中輸入所需的報(bào)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(diǎn)

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(diǎn)高精度高，有PID專家自動掃描，無觸點(diǎn)觸發(fā)，無振動，無燥音，安全可靠性強(qiáng)，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(zhǔn)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(diǎn)（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(diǎn)

具有無觸點(diǎn)、無機(jī)械運(yùn)動部件、無動作噪音無振動、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，目前電力模塊采用了復(fù)合材料制成，將大電流的晶閘管硅片，直接焊在絕緣導(dǎo)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(diǎn)，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(qiáng)，在強(qiáng)制風(fēng)冷的條件下，大大提高有效工作電流。

4 ?結(jié)語

實(shí)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(bào)警可靠性上都 日趨成熟而且便于操作和維修，各項(xiàng)功能都達(dá)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(rèn)識，并在以后的工作當(dāng)中，以科學(xué)的實(shí)事求是的態(tài)度研究新情況，提高解決新問題的能力。

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