摘 要：本文著重論述了日本島彥公司MAC3溫控表在蘭州化纖廠預(yù)氧爐溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用，較為詳細(xì)地對(duì)溫控系統(tǒng)的組成，構(gòu)成器件的原理、性能、功用進(jìn)行了闡釋說(shuō)明。文中對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行原理，使用效果進(jìn)行了分析說(shuō)明。最后指出，該溫控系統(tǒng)是一種控溫效果優(yōu)異、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)值得推廣的好系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：溫控 預(yù)氧爐 智能控制 爐溫 MAC3溫度調(diào)節(jié)器 1.引言 　　蘭州化纖廠預(yù)氧爐主要由溫控加熱系統(tǒng)和收線(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成。原蘭州化纖廠預(yù)氧爐溫控加熱系統(tǒng)主要由接觸器及溫控儀表組成。蘭州化纖廠預(yù)氧爐加熱系統(tǒng)總功率為600KW，分35個(gè)加熱區(qū)。加熱體采用鐵鉻鋁材料，使用溫度為0～450℃，采用鎳鉻鎳硅熱電偶做為溫度測(cè)量，由繼電器控制接觸器通與斷，從而使加熱溫度與給定溫度基本一致。使用加熱電源為低壓380V三相動(dòng)力電源。加熱體采用星形連接，它們布設(shè)在爐子的爐頂及爐底。應(yīng)用此溫控加熱系統(tǒng)存在著諸多弊端，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 　?。?）由于該控制方式為三位式控制（加熱、保持、停止），這種控制方式存在著溫度控制波動(dòng)大，溫度控制精度差（±10度），加熱功率不可調(diào)節(jié)，能源浪費(fèi)大且易斷絲，生產(chǎn)成本高。其它繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作頻繁，因而觸點(diǎn)磨損嚴(yán)重。故障率逐年攀升，已經(jīng)給生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。 　?。?）溫控儀表老化嚴(yán)重，存在控制失靈等故障，儀表控制精度也難以滿(mǎn)足現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的精度要求。而且此儀表要求日常頻繁維護(hù)。 　?。?）系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)噪音大，振動(dòng)較大（接觸器吸合不良形成）。這樣接觸器機(jī)構(gòu)件極易松動(dòng)，造成連接處發(fā)熱嚴(yán)重，極易形成火災(zāi)事故及其它電氣故障。 2.新型的溫控系統(tǒng) 　　2.1溫控系統(tǒng)的組成 　　新型溫控加熱系統(tǒng)由溫控儀表和可控硅觸發(fā)回路及無(wú)紙記錄儀儀表等低壓控制元件組成。系統(tǒng)包括1臺(tái)進(jìn)線(xiàn)柜，4臺(tái)控制柜，分別控制蘭州化纖廠預(yù)氧爐的主電源系統(tǒng)和35區(qū)加熱系統(tǒng)及化纖絲傳動(dòng)控制系統(tǒng)。具體說(shuō)明如下： 　　2.1.1進(jìn)線(xiàn)柜操作 　　進(jìn)線(xiàn)柜操作包括合閘及分閘操作。面板指示有電壓指示、三相電流指示、工作電源正常指示。 　　2.1.2化纖絲傳動(dòng)控制系統(tǒng) 　　采用小型力矩電機(jī)+控制器+電磁離合器調(diào)節(jié)走絲速度，使走絲均勻 　　2.1.3控制電源系統(tǒng) 　　控制電源主要提供35區(qū)加熱回路的控制電源及儀表和化纖絲傳動(dòng)控制系統(tǒng)電源。其中儀表電源為保證儀表的安全及可靠性，應(yīng)用380V/220V隔離變壓器供電。 　　2.1.435區(qū)加熱回路操作 　　35區(qū)加熱回路操作分為單動(dòng)及聯(lián)動(dòng)操作。單動(dòng)時(shí)選擇單動(dòng)/聯(lián)動(dòng)按鈕為單動(dòng)位置，此時(shí)通過(guò)操作各區(qū)的起停按鈕實(shí)現(xiàn)各區(qū)的停送電操作，停送電時(shí)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的指示燈亮。聯(lián)動(dòng)時(shí)選擇在聯(lián)動(dòng)位置，按下起動(dòng)按鈕，各區(qū)接觸器吸合，對(duì)應(yīng)運(yùn)行指示燈亮;按對(duì)應(yīng)聯(lián)動(dòng)停止按鈕時(shí)，各區(qū)接觸器斷開(kāi)，對(duì)應(yīng)停止指示燈亮。聯(lián)動(dòng)、單動(dòng)操作前，各區(qū)動(dòng)力空開(kāi)及控制空開(kāi)均在合位置。 　　2.1.5無(wú)紙記錄儀（VX5000） 　　VX5000的主要功能為:豐富的顯示畫(huà)面;強(qiáng)大的設(shè)置功能;完善的流量處理;實(shí)用的磁盤(pán)操作功能;方便的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能;靈活的報(bào)警功能;可靠的通訊功能;隨機(jī)提供的數(shù)據(jù)管理軟件。 　　2.1.6 日本島彥MAC3溫控表 　　2.1.6.1 日本島彥MAC3溫控表性能： 　　MAC3智能溫度調(diào)節(jié)器具有強(qiáng)大的編程及操作能力，可用于需要按一定時(shí)間規(guī)律自動(dòng)改變給定值進(jìn)行控制的場(chǎng)合，進(jìn)一步提高控制設(shè)備的自動(dòng)化程度。它具備25段程序編排功能，可設(shè)置任意大小的給定值升/降斜率;具有跳轉(zhuǎn)、運(yùn)行、暫停及停止等可編程/可操作命令，可在程序控制運(yùn)行中修改程序;具備二路事件輸出功能。可通過(guò)報(bào)警輸出控制其他設(shè)備聯(lián)鎖動(dòng)作，進(jìn)一步提高設(shè)備自動(dòng)化能力;可通過(guò)安裝外部開(kāi)關(guān)執(zhí)行程序運(yùn)行/暫停/停止等操作，以實(shí)現(xiàn)連鎖、同步啟動(dòng)運(yùn)行或方便操作;具有停電處理模式、測(cè)量值啟動(dòng)功能及準(zhǔn)備功能，使程序執(zhí)行更有效率及更完善。 　　2.1.6.2功能及概念： 　　程序段：段號(hào)可從1-25，當(dāng)前段（STEP）表示目前正在執(zhí)行的段。 　　設(shè)定時(shí)間：指程序段設(shè)定運(yùn)行的總時(shí)間，單位是min，有效數(shù)值從1-9999。 　　運(yùn)行時(shí)間：指當(dāng)前段已運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到設(shè)置時(shí)間時(shí)，程序自動(dòng)跳下一段運(yùn)行。 　　跳轉(zhuǎn)：程序段可編程為自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到1-25段中的任意段執(zhí)行，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制。通過(guò)修改STEP的數(shù)值也可實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)。 　　運(yùn)行/停止：程序在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，計(jì)時(shí)，給定值按預(yù)先編排的程序曲線(xiàn)變化。執(zhí)行停止操作，將使程序停止運(yùn)行，此時(shí)運(yùn)行時(shí)間被清0，事件輸出開(kāi)關(guān)復(fù)位，并且停止控制輸出。在停止?fàn)顟B(tài)下執(zhí)行運(yùn)行操作，則儀表將從STEP設(shè)置的段號(hào)啟動(dòng)運(yùn)行程序?？稍诔绦蚨沃芯幦胱詣?dòng)停止的功能，并同時(shí)對(duì)運(yùn)行段號(hào)STEP值進(jìn)行設(shè)置。也可人為隨時(shí)執(zhí)行停止操作（執(zhí)行后STEP被設(shè)置為1，不過(guò)用戶(hù)可再進(jìn)行修改）。 　　事件輸出：由程序編排發(fā)生?？稍诔绦蜻\(yùn)行中控制2路報(bào)警開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以方便控制各種外部設(shè)備同步或連鎖工作。 　　停電/開(kāi)機(jī)事件：指儀表接通電源或在運(yùn)行中意外停電，可提供多種處理方案供用戶(hù)選擇。用戶(hù)可以通過(guò)設(shè)置儀表的參數(shù)（run）設(shè)置儀表重新上電后的運(yùn)行狀態(tài)。 　　2.1.7 日本島彥MP1智能/數(shù)顯功率調(diào)整器 　　日本島彥MP1系列是應(yīng)用了單片機(jī)技術(shù)的智能化移相觸發(fā)及周波過(guò)零兩用功率調(diào)整器，功能強(qiáng)大且可靠性高，能適應(yīng)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(lèi)型工業(yè)電爐，多種控制方式可選 　　MP1主要性能：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(xiàn)性化功率修正，當(dāng)負(fù)載為阻性時(shí)，其輸出功率與輸入信號(hào)成正比;缺相檢測(cè)、過(guò)流檢測(cè)及報(bào)警功能;MP1還具備可控硅擊穿及負(fù)載開(kāi)路檢測(cè)功能;自動(dòng)同步功能，連接可控硅觸發(fā)線(xiàn)時(shí)不需要對(duì)相序;MP1甚至不需要對(duì)極性;采用全光電隔離及“燒不壞”技術(shù)，可靠性非常高，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，適應(yīng)硅鉬棒、鎢絲、電動(dòng)機(jī)及感性負(fù)載。 　　MP1在下述情況下報(bào)警：主回路斷線(xiàn)或缺相;主回路接觸器斷開(kāi);阻容壓敏吸收損壞（不影響加熱）。 　　2.1.8儀表控制 　　儀表控制分為單動(dòng)與聯(lián)動(dòng)，在儀表電源及變壓器正常的情況下，各柜內(nèi)儀表空開(kāi)在合狀態(tài)下，在2#柜內(nèi)選擇單動(dòng)/聯(lián)動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，儀表即可執(zhí)行單動(dòng)或聯(lián)動(dòng)操作。儀表控制由運(yùn)行（RUN）、停止（STOP）、保持（HOLD）三種狀態(tài)。 　　儀表單動(dòng)操作用于控制1個(gè)區(qū)的1臺(tái)儀表運(yùn)行，聯(lián)動(dòng)操作用于控制1～36區(qū)的所有儀表運(yùn)行。接觸器在停止?fàn)顟B(tài)下上電，儀表會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入STOP狀態(tài)，主回路接通時(shí)各區(qū)儀表在單動(dòng)或聯(lián)動(dòng)操作下才能進(jìn)入運(yùn)行加熱狀態(tài)，這是出于對(duì)接觸器機(jī)構(gòu)及觸頭的保護(hù)。因?yàn)閹лd狀態(tài)接觸器吸合，會(huì)對(duì)接觸器觸頭造成電沖擊，一致燒蝕觸頭降低使用壽命。 3.溫控系統(tǒng)運(yùn)行原理 　　MAC3儀表第一次運(yùn)行時(shí)，啟用了自整定功能，便較快的找到了最佳PID調(diào)節(jié)參數(shù)。自整定過(guò)程是采用脈沖干擾方式來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)算PID參數(shù)的， 系統(tǒng)經(jīng)過(guò)2-3次振蕩后，儀表內(nèi)部的微處理器根據(jù)位式控制產(chǎn)生的振蕩，分析其周期、幅度及波形來(lái)自動(dòng)計(jì)算出P、I、D控制參數(shù)。MAC3系列儀表中引入專(zhuān)家自整定系統(tǒng)后，不僅降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，方便了操作，而且進(jìn)一步提高了控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量。 4.MAC3儀表的有關(guān)操作 　　4.1烘爐操作 　　在加熱爐爐體或加熱體檢修完畢后，為確保爐體及加熱體長(zhǎng)期安全、可靠運(yùn)行，提高加熱體的使用壽命，一般要對(duì)加熱爐進(jìn)行烘爐操作，這是需要調(diào)烘爐曲線(xiàn)進(jìn)行烘爐。烘爐曲線(xiàn)根據(jù)加熱爐有關(guān)規(guī)程進(jìn)行設(shè)定，一般是多溫度區(qū)線(xiàn)段運(yùn)行，經(jīng)歷按一定溫度上升率升溫，升到第一溫度段后保溫若干時(shí)間，在循環(huán)第二、第三等溫度段，最后爐子烘爐結(jié)束進(jìn)入運(yùn)行階段。 　　4.2儀表的工藝生產(chǎn)設(shè)定 　　在上電窗口下需要設(shè)定值時(shí)，按“MENU”………….. 　　詳細(xì)工藝流程設(shè)置方法參見(jiàn)該儀表說(shuō)明書(shū) 結(jié)論 　　由日本島彥MAC3和MP1系列調(diào)功器組成的溫控系統(tǒng)，運(yùn)行一年來(lái)沒(méi)有發(fā)生異常情況，系統(tǒng)工作可靠，控溫穩(wěn)態(tài)時(shí)沒(méi)有溫差，實(shí)現(xiàn)了溫度控制的無(wú)超調(diào)高精度控制，節(jié)電效果顯著，極大改善了企業(yè)的生產(chǎn)狀態(tài)。實(shí)際應(yīng)用證實(shí)該系統(tǒng)確是一種控溫效果優(yōu)異、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)值得推廣的好系統(tǒng)。