[實用新型]一種中頻感應加熱智能溫控裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120270314.5
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN202166904U
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 徐哲;孔亞廣;何必仕;潘三強;史興盛
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于自動化技術領域，具體涉及一種熱連軋生產(chǎn)線中頻電磁感應加熱的智能溫控裝置。?

背景技術

中頻感應加熱是應用電磁感應原理，置工件于交變磁場中，由于集膚效應直接在工件自身產(chǎn)生渦流而發(fā)熱，達到補溫、熔煉、透熱、淬火等加熱的要求。由于電磁感應加熱技術的諸多優(yōu)點，例如加熱速度快、功率密度可控、無污染、易于控制、氧化燒損極少等，相比于傳統(tǒng)的煤氣加熱爐，無需明火熱源，具有零排放的優(yōu)點，更適合在熱連軋生產(chǎn)線中使用。因此，大功率中頻感應加熱器已逐步應用于熱連軋生產(chǎn)線。?

由于電磁感應加熱是一個復雜的非線性大滯后過程，尤其是在熱連軋生產(chǎn)線中鋼坯感應加熱過程是在移動中完成的，常規(guī)的靜止狀態(tài)下溫度閉環(huán)控制方法顯然是不可行的。?

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種中頻感應加熱智能溫控裝置，利用上、下位機分別負責先進控制和實時控制，實現(xiàn)鋼坯快速傳動下的動態(tài)溫度控制。?

本實用新型目的通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種中頻感應加熱智能溫控裝置包括上位機、下位機、電源參數(shù)變送器組、報警及狀態(tài)信號輸入接口、繼電控制輸出接口、調(diào)功信號輸出接口、輥道行程開關組、測溫儀組、中頻電源及感應加熱線圈。?

上位機通過通訊線連接下位機；下位機通過內(nèi)置的A/D端口與電源參數(shù)變送器組、測溫儀組相連接，通過內(nèi)置的I/O端口與報警及狀態(tài)信號輸入接口、輥道行程開關組及繼電控制輸出接口相連接，通過內(nèi)置的D/A端口與調(diào)功信號輸出接口相連接；電源參數(shù)變送器組連接中頻電源，獲取進線電壓、直流電壓、直流電流等信號；測溫儀組有3個測溫儀，分別測取感應加熱線圈入口前鋼坯的頭尾溫度和感應加熱線圈出口的溫度；報警及狀態(tài)信號輸入接口連接中頻電源，獲取其中檢測傳感器的信號。繼電控制輸出接口與中頻電源連接，輸出過載保護、冷卻等開關控制信號；調(diào)功信號輸出接口與中頻電源連接，驅(qū)動其中的功率驅(qū)動電路，實現(xiàn)功率輸出控制。?

所述的上位機為用于先進控制算法的工業(yè)控制計算機。?

所述的下位機為用于實時控制的可編程控制器。?

本實用新型通過采集中頻電源參數(shù)、入口前頭尾及出口溫度、行程開關（位置/速度）等數(shù)據(jù)，首先下位機按設定功率曲線進行鋼坯進料時實時控制，并配備空載保護功能；其次，上位機監(jiān)測、跟蹤當前狀態(tài)，利用數(shù)據(jù)樣本訓練學習，一方面監(jiān)督、指導下位機實時控制，另一方面跟蹤感應加熱器工況漸變，預示偏離，并自適應調(diào)整控制，從而實現(xiàn)鋼坯快速傳動下的高精度溫度控制。?

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：?

空載保護：適應熱連軋生產(chǎn)線間歇式進料需要，安全節(jié)能。

使用可靠：上/下位機分工明確，系統(tǒng)工況監(jiān)測，增加可靠性。?

控制精度高：結(jié)合先進控制與實時控制，能適應工況漸變，提高溫控精度。?

附圖說明

圖1是本實用新型的示意圖。?

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。?

如圖1所示，一種中頻感應加熱智能溫控裝置包括上位機、下位機、電源參數(shù)變送器組、報警及狀態(tài)信號輸入接口、繼電控制輸出接口、調(diào)功信號輸出接口、行程開關組、測溫儀組、中頻電源及感應加熱線圈等。?

上位機（研華610工控機）通過5611通訊卡及連線連接下位機（Siemens?S7-200）；下位機通過內(nèi)置的A/D端口與電源參數(shù)變送器、測溫儀組連接，通過內(nèi)置的I/O端口與報警及狀態(tài)信號輸入接口、輥道行程開關組及繼電控制輸出接口相連接，通過內(nèi)置的D/A端口與調(diào)功信號輸出接口相連接；電源參數(shù)變送器組連接中頻電源，獲取進線電壓、直流電壓、直流電流、中頻電壓及中頻頻率等電源信號；測溫儀組有3個測溫儀（MTD1600），分別測取感應加熱線圈入口前鋼坯的頭尾溫度和感應加熱線圈出口的溫度；報警及狀態(tài)信號輸入接口連接中頻電源，獲取其中檢測傳感器的信號。繼電控制輸出接口與中頻電源連接，輸出過載保護、冷卻等開關控制信號；調(diào)功信號輸出接口與中頻電源連接，驅(qū)動其中的功率驅(qū)動電路，實現(xiàn)電控信號輸出。?

上位機包括數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)存儲、工況監(jiān)測、先進控制算法等子模塊，上述各子模塊相互連接；下位機為用于實時控制的可編程控制器（PLC），包括信號采集、空載保護、電控算法及數(shù)據(jù)通訊等子模塊，上述各子模塊相互連接。?