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摘要：本文針對(duì)目前鋼化爐加熱控制采用傳統(tǒng)繼電器控制模式時(shí)普遍存在能源浪費(fèi)、精度差、不安全的缺點(diǎn)，而提出用PLC結(jié)合可控硅移向觸發(fā)器的方式來控制，通過實(shí)際運(yùn)用，證明改造后的系統(tǒng)具有控制可靠、安全、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。此控制方式是代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器控制方式的理想方式。

關(guān)鍵詞：鋼化爐、可控硅移向觸發(fā)器、PLC

1、工程概述：

     合肥高科隸屬于天津博瑞泰電子集團(tuán)，公司規(guī)模1100人，年度工業(yè)生產(chǎn)總值約5億元，納稅總額達(dá)1000萬元。這次廈門宇電的儀表是應(yīng)用在彩晶玻璃彎鋼化爐改造項(xiàng)目中。彩晶玻璃是一種理想的新型裝飾材料，在普通平板玻璃或鋼化玻璃的表面印刷一層帶有油墨的彩色涂層或油墨彩色透明涂層，再涂一層交聯(lián)型分子結(jié)構(gòu)的樹脂，又再把塑料彩色晶粒（或金蔥紙、金粉、銀粉、鐳射粉），粘貼在膠層上，經(jīng)過烘干或晾干后，再涂一層環(huán)氧樹脂保護(hù)層，就制成了彩晶玻璃。在整個(gè)彩晶玻璃的生產(chǎn)過程中加熱控制很關(guān)鍵。它直接影響到彩晶玻璃的成品率。

2、系統(tǒng)組成及工作原理

     生產(chǎn)彩晶玻璃很重要的一個(gè)設(shè)備就是鋼化爐（glass tempering furnace)，鋼化爐是用物理或化學(xué)的方法生產(chǎn)鋼化玻璃的設(shè)備，包括物理方式玻璃鋼化設(shè)備和化學(xué)方式玻璃鋼化設(shè)備兩種。

物理方式玻璃鋼化設(shè)備通過對(duì)平板玻璃進(jìn)行加熱、而后再急冷的技術(shù)處理，使冷卻后的玻璃表層形成壓應(yīng)力，玻璃內(nèi)部形成張應(yīng)力，從而達(dá)到提高玻璃強(qiáng)度，使普通退火玻璃成為鋼化玻璃的設(shè)備。由于此種鋼化方式并不改變玻璃的化學(xué)組成，因此稱為物理方式玻璃鋼化設(shè)備。化學(xué)鋼化設(shè)備是通過改變玻璃表面的化學(xué)組成來提高玻璃的強(qiáng)度，目前有表面脫堿、堿金屬離子交換等方法；由于此種鋼化方式改變了玻璃的化學(xué)組成，因此稱為化學(xué)方式玻璃鋼化設(shè)備。

目前企業(yè)采用的大都是物理方法，合肥高科科技的彩晶玻璃生產(chǎn)也是采用物理方式。客戶原來采用接觸器直接控制加熱器，噪音大、可靠性低且控制精度差。改造該系統(tǒng)時(shí)為了解決這一問題，采用了PLC結(jié)合可控硅移向觸發(fā)器的方式。

2.1系統(tǒng)組成:

2.2系統(tǒng)控制過程描述

溫度傳感器測出連續(xù)彎管爐內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度后給PLC，與PLC的設(shè)定值比較后輸出一個(gè)4-20mA的電流信號(hào)給可控硅移向觸發(fā)器，可控硅移向觸發(fā)器輸出觸發(fā)信號(hào)給可控硅功率模塊從而精確控制連續(xù)彎管爐內(nèi)的溫度。

2.3宇電AIK6可控硅移向觸發(fā)器

廈門宇電AIJK6可控硅移向觸發(fā)器是應(yīng)用了單片機(jī)技術(shù)的智能化的觸發(fā)器，功能強(qiáng)大且可靠性高，能適合各種電阻絲，硅碳棒及負(fù)載采用變壓器降壓的硅鉬棒、鎢絲等各種類型工業(yè)電爐，也可用于電機(jī)軟啟動(dòng)控制。其具有以下功能：

◆0~20mA（0~5V)/4~20mA（1~5V）信號(hào)兼容輸入。

◆采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行線性化功率修正，當(dāng)負(fù)載為阻性時(shí)，輸出功率與輸入信號(hào)成正比。

◆缺相檢測、過流檢測及報(bào)警功能。

◆自動(dòng)同步功能，連接可控硅觸發(fā)線時(shí)不需要對(duì)相序。

◆采用全光電隔離及“燒不壞"技術(shù)，可靠性很高，對(duì)輸入端造成干擾小。

◆電流反饋或延遲時(shí)間可調(diào)的軟啟動(dòng) / 軟停止功能，可適應(yīng)硅鉬棒、鎢絲、電動(dòng)機(jī)及感性負(fù)載。

◆內(nèi)含開關(guān)電源，可直接用 220VAC 電源供電，并具備 5V 及 24V 兩組直流電源輸出。

2.4現(xiàn)場描述：

彎管鋼化爐如下圖所示

3、可控硅調(diào)功控制取代接觸器控制的好處：

a、工作更可靠，保險(xiǎn)系數(shù)比較高。

b、內(nèi)部導(dǎo)通、無觸點(diǎn)、無火花、無噪音、可以適合對(duì)防火性能要求比較高的場合。

c、控制速度快，接通時(shí)間高了一個(gè)數(shù)量級(jí)；可以做到電源轉(zhuǎn)換時(shí)基本不受影響。

d、容易控制，只要觸發(fā)信號(hào)就可以控制可控硅導(dǎo)通或關(guān)閉。

e、結(jié)構(gòu)簡單，基本不存在機(jī)械結(jié)構(gòu)；避免了機(jī)、電裝置調(diào)整復(fù)雜的弊病。

f、節(jié)能，自身幾乎不消耗電能，一般的小型接觸器線圈的消耗功率都在30W左右，而大型接觸器消耗功率更在100W以上。

4、總結(jié)

客戶的系統(tǒng)經(jīng)過改造后，目前工作良好，操作方便，產(chǎn)品合格率高。他們生產(chǎn)的產(chǎn)品很多用于海爾、格力、三星、LG、西門子和索尼等品牌，深受客戶滿意。后續(xù)還有設(shè)備也需要做技術(shù)改造，表示會(huì)繼續(xù)推薦用宇電儀表。