Page 7 - ТЕХСОВЕТ №3-2017

Панорама

Специализированный контроллер

для управления термической обработкой изделий
с алгоритмом «разогрев-выдержка-охлаждение»

В принципе с этим прекрасно справ-
Специализированный контроллер МЕТАКОН-6305 фирмы «КонтрАвт» максималь- ляется «обычный регулятор». Однако в
но учитывает особенности управления температурно-временными режимами идеале нужен контроллер температуры,
при термообработке изделий по алгоритму «разогрев-выдержка-охлаждение». выполняющий функции таймера пред-
варительного пуска, который позволил бы
запускать процесс нагрева в нужное время
Описание процессов до начала смены.
Среди огромного множества тех- Этап 2. Дверь открыта, осуществляет-
нологических процессов термической ся загрузка печи.
обработки материалов (изделий) можно На этом этапе открывается дверь
выделить два, которые особенно рас- печи. Во-первых, открытие двери печи
пространены. Это процесс термической охлаждает рабочее пространство, и тем-
выдержки материала (изделия) при опре- пература печи не соответствует заданно-
му температурному режиму обработки
деленной температуре заданное время, Рис. 3. График температуры позиционного и ПИД
а также его разновидность – процесс регулятора при непрерывном управлении. изделия. Во-вторых, охлаждение датчика
разогрева, выдержки и охлаждения из- температуры приведет к тому, что «обыч-
делия вместе с термическим оборудова- обработки металлических изделий. Система ный регулятор» температуры установит
нием. Графики температуры, характерные управления построена на регуляторе темпе- максимальную мощность нагревателей,
что приведет к их перегреву, а вероятно, и
для этих двух процессов, показаны на ратуры, который обеспечивает непрерывное
рис. 1 и 2. Термообработка в соответствии поддержание температуры (будем далее к недопустимому перегреву в объеме печи
с графиком на рис. 1 часто встречается при называть его «обычным регулятором»). после закрытия дверцы. Было бы более
термообработке металлических изделий Графики температуры в отсутствие загрузок правильным, на время открытия дверцы
в шахтных и камерных печах, при сушке изделий при использовании позиционного фиксировать мощность нагрева на уровне,
материалов в камерах сушки, при обра- и ПИД регуляторов показан на рис. 3. Как который был до открытия двери. Еще
ботке порошковых покрытий в камерах видим, графики после выхода на режим по- более правильным было бы поддерживать
полимеризации, в прессах резинотехни- сле разогрева представляет ровную линию мощность на более высоком уровне (но не
максимальном), чтобы частично компен-
ческих изделий и т.п. Ярким примером (для позиционного регулятора наблюдаются
процесса по графику на рис. 2 может слу- колебания температуры), и регуляторы, сировать охлаждение печи. В этом случае,
жить процесс термообработки металлов в казалось бы, выполняют свою задачу иде- после закрытия двери, печь выходила
вакуумных печах. ально. Видимо, исходя из этих соображе- бы на заданный уровень максимально
Своеобразие ситуации заключается ний, производители печей и применяют быстро, но при этом без перегрева (как
в том, что, несмотря на очевидные осо- подобные регуляторы. в случае «обычного регулятора»).
бенности этих процессов, в большинстве Однако, посмотрим, как реально Однако могут быть и другие требо-
случаев как старое, так часто и современное должен протекать процесс термической об- вания к управлению мощностью нагре-
вателей во время открытия двери. В ряде
электротермическое оборудование содержит работки в такой печи (см. рис. 4) и выделим
в своем составе системы управления, кото- характерные этапы. случаев нагреватели выполняют в виде
рые не учитывают эти особенности. Этап 1. Предварительный разогрев открытых спиралей. Тогда из соображе-
Рассмотрим типичную камерную печи и выход на режим в отсутствие садки ний безопасности требуется нагреватели
печь, предназначенную для термической (изделий). обесточивать.

Рис. 1. График температуры непрерывного процесса
при многократной загрузке

Рис. 2. График температуры конечного процесса при
однократной загрузке Рис. 4. Основные этапы непрерывного процесса с многократной загрузкой
ТехСовет №3/март/2017 г. 5