铜管在线感应退火的控制技术.pdf

自主研发的Ⅱ200、砌00、删高速铜管在线感应退火炉已成功应用于国内多家铜心铜管感应加热炉配制简图铜管在线感应退火的控制技术北京建莱机电技术有限公司自主研发的眦oo退火炉为①12．7Xo．5mm铜管200—L——⋯—J王从民2铜管在线感应退火炉的基本配置时，即可组成Ⅱ．400，其西12．7Xo．5z砌铜管退火线速度将达到400111／IIlin。，11200铜管在引言铜管在线感应退火多应用于铜管加工过程中(拉制或轧制)的消除变形硬化再结管制作过程中不可缺少的关键设备，并开始逐步推广到其它铜管加工工序中。本公司加工企业，本文将以rⅡ200为例，说明本公司自主研发的高速铜管在线感应退火炉的rnin退火线速度的基本炉型，如若将两个T1200的感应加热器串接，其它配置基本不变放料筐就位——铜管经活套检测机构穿过井字辊至前夹送机构——水平矫直——清洗外壁——吹干——垂直矫直——垂直夹送——感应加热——保温——淬火冷却晶退火，由于在线感应退火操作简单、控制精度好、速度快、效率高，它已成为空调基本配制，控制系统结构和相关的控制技术，并用实测数据验证理论功率控制模型的正确性。线感应退火炉的基本配置如图1所示。工艺流程：(北京建莱机电技术有限公司北京摘要：介绍本公司自主研发的高速铜管在线感应退火炉的基本配制，控制系统结构和相关的控制技术。关键词：铜管感应退火控制1100036)图l30
回。圈“圈圈“圈崮(3)人机接口采用德国西门子吼70一10操作面板。10”大的触摸屏十分方便操作控柜内，S7—200安装在主操作台内。S7—300和S7200系统间用艘I网络互联。3控制系统结构及特点——吹干——夹送张紧机构——弯管涂油——收料为保证光亮退火，在加热段、保温段及淬火段入口处均通有N保护气。水热交换器，以保证冷却效率、铜管表面质量和冷却水的循环使用。Ⅱ200为全自动工作方式，在完成引管工作后，操作人员只需在线设置退火线速度和退火温度，其它所有操作均由计算机自动实现。TL200的控制系统结构如图2所示。S7—300／200系列PLC。S7—300安装在主2．1加热电源感应加热采用中频电源，工作频率为(6．5～8)kHz，进线电压为3相380V、额定输出中频电压随功率元件的选型不同而变化，可控硅元件的中频电压为750V；IGBT元件的中频电压为500V。额定中频功率为钧okw。2．2光亮退火2．3热交换器在炉体(含中频电源、电热电容器冷却)和淬火段分别配置有去离子水一一工业本控制系统有以下特点：(1)收、放料机构和夹矫机构的驱动系统采用德国西门子6SE70VC系列矢量控制器，张紧机构的驱动系统采用英国CT公司的MENTORⅡ直流控制器。(2)计算机系统采用德国西门子SIMAllC和调试人员进行系统监控。(4)为动态监视放料筐内铜管的工作状况，在放料筐和活套连接处装有彩色工业全国有色金属加工装备技术创新大会文集TL200控制系统结构图图257
输出功率自动跟随铜管速度变化，保证退火温度稳定。眦00型的铜管速度可在20一△卜实际操作控制的退火温差(℃)，△T=T—To；卜实际操作控制的退火温度(℃)；2∞d矗n连续可调。Ⅱ耥型的铜管速度可在20一湖“Inin连续可调。K卜直线方程斜率。为折算到中频电源直流端设计退火温度时(△T=△Ts)的功4功率控制模型应用软件，具有以下功能：②采用实测模型直接计算中频电源的控制电压。该法简单可靠，不受测温度装置、测功率系统工作状态的影响。精确的功率控制模型保证了退火炉的控制精度。④收、放料速度补偿功能。用活套检测和收、放料速度补偿计算，保证料筐的收、分析，1fICAc采用精确的带温度修正的折算到中频电源直流端感应退火总功率Pd的计显然，这是一条典型的截距不为零的直线方程式。式中：Pd折算到中频电源直流端的退火总功率(Kw)，因为检测中频电源直流功△瓜一设计的退火温差(℃)，△风=Ts一％；1rs一设计退火温度(℃)；V一退火管材实际工作线速度(“IIlin)；Bd一直线方程的截距。其物理意义为感应器内退火温度下折算到中频电源直流端的铜管热损耗功率(Kw)。该热损耗包括热传导损耗、热辐射损耗、和热对流损耗。当用此模型可推导出管材退火热效率叼t的计算方法如下：电视。(5)应用软件除常规的逻辑控制外，独立开发的f11cAC管材感应连续退火控制器①P—V(功率一速度)自动跟随功能。根据管材规格和退火工艺要求，中频电源③铜管的微张力控制功能。铜管在加热过程中实现自动建张，从而使铜管在退火状态下不被拉伸或堆缩。放料速度跟随退火铜管的线速度变化，且放料稳定、收料均衡。功率控制模型是ⅡCAC管材感应连续退火控制器的核心应用软件之一。通过理论算模型是：Pd=(△叫△Ts)率的精度远高于检测中频电源中频功率的精度。△T／△风一退火温度修