关于退火炉计算机温度控制系统的应用
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退火炉是一种热处理设备,它把压力容器加热到温度并维持一段时间,然后让其自然冷却。其目的在于消除压力容器的整体压力。提高压力容器的使用寿命。温度是退火炉的主要被控变量,是保证其产品质量的一个重要因素。
1 设计要求
已知某退火炉,规定额定温度为T,允许误差为△T=±2%,其加热是通过煤气燃烧来实现的,试设计一个计算机温度控制系统来实现炉温控制?并给出系统模型,选用主要元器件,设计控制算法,在MATLAB上对系统进行仿真?大概过程要求分析,建立温度控制系统的原理框图根据框图给出系统的方块图(包括各个主要组成部分的模型建立,如电机,退火炉(为一阶环节与滞后环节相乘)等)选好控制器(单片机),A/D,D/A,传感器,电机等,画出大概电路图 选定控制算法,给出计算公式,并把具体参数带入到公式中,在MATLAB上建模仿真,分析典型信号的相应特性。
2 退火炉温度控制系统的原理
退火炉以煤气、空气混合气为辅助燃料,煤气和空气的比例为3:2,退火炉温的高低直接与混合气的进给量有关,适当调节它的进给量,即恰当地控制混合气的阀门的开启角度就可以控制退火炉的温度高低。其工作原理是退火炉温度Tx经传感器、变送器检测、变换的T(t)值,与温度给定值R(t)比较后,两者的偏差值Et(t)经微机数字控制器D(z)分析、运算,输出相应的控制量,驱动执行机构C,调节流量控制阀阀门C的开启角度,改变混合气的进给量。将需要退火的材料置于带保护气氛的内罩里,以加热方式对材料按规定工艺曲线升降温,从而达到光亮退火的目的,是目前先进的工业化生产主流炉型。
1.材料整个退火炉退火工艺过程都置于保护气氛中,经退火的工件表面光亮无氧化,钢材表面不脱碳,洁净工作环境。
2.由于炉内保护气强对流循环,炉温均匀,使炉内材料温差在±5℃以内;能有效保证任何位置退火材料软硬一致,便于材料深加工。
3.采用炉座升温、冷却准连续作业模式,炉体结构科学合理,节能效果明显,吨钢能耗低;单炉装容达?30?吨,生产效率高。
4.设备全部微机控制,自动化程度高,能有效保证产品质量和设备运行