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电炉温度控制柜

75KW立式铝合金淬火炉控制系统设计方案

一、铝合金淬火炉炉体介绍和主要技术参数

铝合金淬火炉主要由加热炉体、提升机构、装料小车、移动式淬火水槽和淬火架、温度动作控制等部分组成。立式方形炉体旁装有起重机，通过链条和挂钩可将料筐吊至炉膛。炉体由型钢支起，底部有电动操作的炉门。位于炉罩下方的底架可沿轨道移动、定位，底架上面载有淬火水槽和料筐。生产时，将底架上的料筐移至炉罩正下方，打开炉门，放下链条及挂钩将料筐吊入炉膛，关闭炉门后进行加热。淬火过程，先将底架上的水槽移至炉罩正下方，然后打开炉门，放下链条，将料筐（工件）淬入水中。

主要技术参数：

额定功率：75KW

额定温度：650℃

额定电压：380V

炉膛尺寸：Φ950×1200㎜

装载量：1t

二、铝合金立式淬火炉自动化控制方案

基本控制说明：控制柜采用公司标准控制柜（1800×800×500mm）柜体，控制柜输入电源为AC380V三相四线制。控制电炉总功率为75KW，输出三相负载平均分接多个负载，且负载一端接零线，即负载类型为星型接零线模式；采用触摸屏显示操作、智能触发调节模块加可控硅组合件调压加热工作模式；控温方式为定值控温、定时加热（可设定每天加热开始时间和结束时间，当到达加热结束后通过主接触器自动切断主电源）。

采用辉达工控的HD-M-D4000系列开关量模块实现循环风机、炉门开关、底架的移动等动作进行控制，采用辉达工控的HD-M-DL4000系列智能采集量模块，对整个铝合金淬火炉的输出、输入电流、电压进行监测和控制。

负载加热主控制系统采用辉达工控HD-M-ZA5000系列一体化智能触发PID调节模块，可实现100～650℃控温精准、运行稳定。测温装置为温度传感器。根据工艺要求设置加热温度和淬火转移时间，由系统自动化控制，运行可靠。

加热主控制系统采用大功率可控硅组合单元，铝合金散热加全套风冷及热保护系统，同时配备自动断路开关和快熔器作二级保护。

由武汉辉达工控技术有限公司开发的新型智能触摸屏温度控制柜，采用10”真彩触摸屏作为人机界面，带USB接口及2个通讯接口，兼容串口MODBUS-RTU协议。通过专业组态软件设计，对电炉进行全方位监控。

整个控制系统的运行状况直观通过MCGS触摸屏显示，直观查看实时曲线、历史曲线，可进行工艺曲线的编程绘制，操作简便，适应不同层次的操作人员，满足现代化的生产需求。

另外，还可以将整个控制系统与上位机相连接，建立中央控制计算机通讯系统，整个工艺的过程温度控制控制数值、保温时间等参数都可以由中央计算机控制系统来统一管理编程。

触摸屏硬件系统框架图如下：

三、核心产品介绍

在实际应用中铝合金产品在固溶时效热处理过程中对于温度的均匀性有非常高的要求。为使炉内的温度达到均匀的要求，炉温控制系统主控仪表采用武汉辉达工控技术有限公司HD-M-ZA5000一体化智能触发PID温控模块进行炉温的控制，可满足0-1200℃温度范围内0.5％的控温精度。该智能PID触发模块集PID调节与可控硅触发输出功能于一体，既可实现常规PID仪表的调节控制功能，还可根据输入信号、实际反馈信号与PID运算调节可控硅触发导通角的大小，实时监测并自动调节控制可控硅起到控制炉温的功能。

HD-M-ZA5000一体化智能触发PID温控模块具有RS-485通讯接口，采用标准MODBUS-RTU通讯协议，支持多种通信波特率，最高可达19.2Kbps。通信接口具有高压、大电流冲击等保护功能，通过MODBUS-RTU通讯可实现模块与触模屏、上位机等人机界面操作。

带I2C显示接口，支持外部扩展数显手持设定面板，配置后可按键查看、设置所有参数，从而实现了其常规仪表面板按键式操作。

HD-M-ZA5000一体化智能触发PID温控模块具有先进的智能PID控制算法，具有完美的自整定、自适应功能，多种量程设定，可根据设置的工艺曲线（可设置50段）分别设定升温速度、保温温度保温精度和降温速度，实现升温斜率、保温温度、保温时间和降温的自动调节控制，并可显示理论值和实测值，提高了控制水平和控温精度；，实现采用AC100-240V宽范围工作电源，使用时无须担心电源电压变化波动。

能够自动或手动调节可控硅输出功率的大小，这样可以更好的控制炉膛内的炉温均匀性，手动调节功率后，系统会根据手动调节的功率来进行自动控温，操作方便，控温精确。

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