井式退火爐脈衝加熱控製係統的應用

　　一、井式退火爐脈衝加熱控製係統的原理及特點：

　　對於加熱控製係統，我們設計了一種全新的加熱控製方法———脈衝式加熱控製係統。所謂脈衝控製就是通過調節加熱時間的占空比來實現加熱過程的溫度控製，通俗的講也就是間斷的控製電爐絲的通斷。傳統的連續性加熱滯後性大，難於控製，而脈衝加熱控製越容易控製。當處於升溫階段時，電爐絲通電時間加長，間斷時間減少；當處於保溫階段時，電爐絲的通電時間減少，間斷時間加大。

　　傳統的連續性加熱使電爐絲長時間處於滿負荷狀態下工作，當溫度達到預設溫度時，由於慣性溫度依然會上升甚至超過了退火的較高溫度影響退火質量：如果在溫度將要達到預定溫度時停止加熱又很難滿足達到預定溫度，且升溫上升的度較慢；在保溫階段也很難保證溫度停留在保溫溫度上。此外，溫度控製係統本身就具有滯後性再加上連續加熱的滯後性，整個係統的滯後性將會相當的大，這樣以來將會對整個係統的溫度控製帶來較大的困難。而且傳統連續性加熱勢必會造成熱量的浪費。與連續性加熱相比，脈衝加熱控製則具有很多優點，例如傳熱效率高，加熱能力強，能耗低，有效地改善了井式退火爐內溫度場的均勻性；係統簡單可靠可控性好，穩態偏差和超調量小。

　　二、脈衝加熱控製係統的實現：

　　在井式退火爐加熱控製係統中，主要在保溫階段采取脈衝式加熱控製來保持爐內溫度的均衡性，本次控製係統采用西門子S7-1500PLC來進行控製，PLC發出時序脈衝信號來控製電爐絲的通斷時間。加熱階段初期四個電爐絲全部通電加熱，當溫度大於均熱溫度設定值時，開始脈衝式加熱。爐內有1、2、3、4四個獨立的電加熱絲，均勻的分布在爐膛的四周上邊兩個下邊兩個，1、3通電時2、4斷電，1、3斷電時2、4通電，同樣下一個時序段再循環。脈衝加熱控製係統的時序會根據實際情況進行相應的調整。每個區域有獨立的熱電偶進行信號采集，當熱電偶檢測到某個區域的溫度低於設定值時，該區域的加熱時間相應的會增加，相反當某個區域的溫度低於設定值時，該區域的斷電時間也會相應的減少。

　　井式退火爐脈衝加熱控製係統通俗的講主要是頻繁的通斷，其實現主要依靠固態繼電器來實現。