Prom Electric
СПб, Швецова, 23Б
mail@prom-electric.ru
+7 (812) 952-38-45
+7 (921) 952-38-45
Отправить сообщение
\/
Сообщение отправлено!

Автоматизация нагревательной печи

Нагревательная печь является устройством образующим тепло, из какого-либо вида энергии и передающее его нагреваемому материалу. Материал разогревают для термической обработки, плавления или сушки.

В конструкциях печей-теплогенераторов тепло освобождается из самого нагреваемого объекта. К таким конструкциям можно отнести индуктивные печи или конвертеры. В таких печах внешний теплообмен большой роли не играет при нагреве материала.

 

Классификация конструкций печей

Основным признаком класса печи является способ выделения тепла в рабочей области нагревательной печи. Имеется два метода нагрева материала: топливный или электрический.

В топливной печи химическая энергия газа или жидкого топлива при сжигании превращается в тепло.

Электрические печи преобразуют электрическую энергию в тепловую.

Основные типы электропечей можно разделить на:

Индукционные нагревательные печи преобразуют переменные магнитные колебания в тепловую энергию. Такие конструкции часто применяют для плавки стали и цветных металлов. В таких печах тепло распространяется с самого материала.

Электронно-лучевые печи работают по принципу столкновения потоков электронов ускоренных в вакуумном пространстве.

Дуговые печи создают тепловую энергию за счет дугового разряда в вакуумной среде.

Печи сопротивления вырабатывают тепловую энергию во время прохождения тока через полупроводники или активные сопротивления.

 

Роль автоматизации нагревательной печи

Автоматика нагревательной печи в своей основе имеет контроллер, к которому подключается датчик температуры печи и исполнительные механизмы. В случае с газовой печью устанавливаются пропорциональный газовый клапан для смесеобразования газ-водзух, датчики загазованности, потока и давления воды. Управление системы должно происходить с локального пульта управления (LCS) и персонального компьютера. Этим самым разделяют местное и удаленное управление оборудованием. Как правило, при работе печи в автоматическом режиме, все манипуляции выполняются с персонального компьютера. При возникновении аварийных ситуаций оборудованием можно управлять в ручном режиме, непосредственно находясь возле него.

На Рисунке 1 изображен принцип работы и автоматика безопасности нагревательной печи. Как видно для полноценного функционирования системы не достаточно будет применение датчика температуры и газовой горелки или электрического ТЭНа.

Рисунок 1.

 

Применение терморегулятора и термопар к системе нагревательной печи

Для обеспечения стабильного температурного режима в нагревательной печи можно применять терморегулятор ОВЕН ТРМ. С помощью этого прибора можно измерять температуру и отдавать команды передавать данные на внешние устройства. К примеру, терморегулятор ОВЕН ТРМ202 имеет встроенный интерфейс связи RS-485. На Рисунке 2 изображен прибор в варианте щитового исполнения.

Рисунок 2.

На Рисунке 3 схема подключения терморегулятора ОВЕН ТРМ202. Как видно на схеме, прибор может работать с термопарами и активными датчиками с унифицированным сигналом. Терморегулятор может измерять сигналы с двух входов или выдавать разницу показаний термопар.

Рисунок 3.

Подключение термопары может быть выполнено как к удаленному аналоговому модулю PLC, так и к микроконтроллеру. В последнем случае сигнал следует обработать и усилить, как на Рисунке 4. Датчик температуры печи подключается к контроллеру через аналоговые модули связи.

Рисунок 4.

В жестких условиях работы, обычно применяется термопара печей типа PT-100 и им подобные. На Рисунке 5 изображена стандартная термопара серии PT-xx.

Рисунок 5.

 

Подключение термопары к микроконтроллеру

Есть несколько видов термопар, в зависимости от состава используемого материала (сплав или чистый металл). К примеру, термопара К-типа часто можно встретить в промышленных приборах и инструментах. Напряжение на выходе прибора может составлять 40мкВ/°С, поэтому такой слаботочный сигнал требуется в усилении.

Термо-ЭДС пропорциональна перепаду температур между горячим и холодным сплавом. Для получения значений с термопары можно применить схему как на Рисунке 4. Подключение термопары происходит на прямой вход ОУ. Но есть и специализированные микросхемы, у которых есть входы под данные типы термопар. К примеру, можно выбрать прибор MAX31855 от фирмы Maxim. Это микросхема имеет встроенный АЦП, что позволяет с ее выхода снимать цифровой сигнал.

Основные характеристики прибора MAX31855:

Для компенсации холодного спая в микросхему был интегрирован температурный датчик. По этой причине очень важно расположить микросхему недалеко от разъема подключения термопары.

MAX31855 можно подключать напрямую к микроконтроллеру по SPI интерфейсу, который работает только в режиме чтения данных.

 

Датчик угарного газа в автоматике безопасности нагревательной печи

Угарный нельзя увидеть или определить на запах, поэтому для обеспечения безопасности рабочего персонала необходимо устанавливать специализированные датчики СО. Если нагревательная печь работает с нарушениями технологических режимов или она повреждена, то около нее образуется опасный слой угарного газа, концентрация которого можно определить с помощью датчика TGS5042 компании Figaro Engineering.

На Рисунке 6 представлена плата с подключенным датчиком СО. По сравнению с «сухими» датчиками у TGS5042 потребление активных веществ, практически отсутствует. Прибор способен долгое время формировать точные сигналы без какого-либо обслуживания. Данные о концентрации угарного газа выдаются по токовому интерфейсу, что делает прибор еще удобней в использовании. Для полной калибровки датчика достаточно 10 минут.

 

 

 

Разработка электроники на заказ в Санкт-ПетербургеМодернизация оборудования в Санкт-Петербурге
Ремонт частотных преобразователей в Санкт-ПетербургеРемонт частотных преобразователей Siemens в Санкт-Петербурге
Ремонт серводрайверов и сервоусилителей в Санкт-ПетербургеНастройка частотных преобразователей в Санкт-Петербурге
Ремонт АИД-70 в Санкт-ПетербургеРемонт устройств плавного пуска в Санкт-Петербурге
Купить шкаф управления в Санкт-ПетербургеРемонт шкафов управления в Санкт-Петербурге
Услуги электронщика в Санкт-ПетербургеРемонт технологического оборудования в Санкт-Петербурге
Ремонт панелей оператора в Санкт-ПетербургеРемонт прессов в Санкт-Петербурге
Ремонт КИП и автоматики в Санкт-ПетербургеРемонт контроллеров в Санкт-Петербурге
Автоматизация технологических процессов в Санкт-ПетербургеМонтаж оборудования в Санкт-Петербурге
Ремонт плат управления кондиционеров в Санкт-ПетербургеРемонт компрессоров в Санкт-Петербурге
Ремонт деревообрабатывающего оборудования в Санкт-ПетербургеРемонт станков в Санкт-Петербурге
Ремонт листогибочных станков в Санкт-ПетербургеРемонт пищевого оборудования в Санкт-Петербурге
Купить платы управления в Санкт-ПетербургеДистанционное обслуживание промышленного оборудования
Установка частотных преобразователей в Санкт-ПетербургеДагностика промышленной электроники в Санкт-Петербурге