CC BY
14
УДК 621.365.9:681.5
И АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ И УСТАНОВКАМИ НАГРЕВА || СОПРОТИВЛЕНИЕМ
В.Ф, Хацевский, ТВ. Гоненко, В.Н. Иванова
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Разработанные в последние годы электротехнологии плазменного ¡¡Несения тонких слоев электропроводящих и электроизоляционных ¡¡¡¡¡гериалов позволили создать плоские готазменно-напыленные нагре-Щельные системы, не имеющие аналогов в практике использования Щктронагрева. В настоящее время отсутствуют высокоэффективные автоматизированные системы управления этими современными электротехнологическими установками. Необходимость разработки новых систем управления определяет актуальность задачи.
Основная задача устройств автоматического управления в системах нагрева сопротивлением состоит в обеспечении заданного температурного режима нагрева изделий. В зависимости от технологического процесса требования к характеру режима и точности его выполнения могут изменяться в широких пределах. В одних случаях необходимо лишь нагреть изделие, в других — за нагревом следует режим выдержки и постоянного охлаждения. В ряде случаев необходимо программное регулирование, т. е. изменение температуры по заранее заданному закону. При этом необходимая стабильность поддержания температурного режима может изменяться от ... 15) °С до у(0,5... 1) °С.
В установках низко- и среднетемпературного нагрева в качестве чувствительного элемента датчика системы регулирования обычно используются термопары, в редких случаях — термометры сопротивления, и параметром регулирования является непосредственно температура.
№1,2008 г.
27
В установках с высокими рабочими температурами, в которых основными возмущениями, нарушающими температурный режим, являются колебания и отклонения напряжения сети и изменения сопротивления нагревательных элементов, из-за отсутствия серийно выпускаемых термоэлектрических термометров (термопар) регулирование температуры печи можно осуществлять косвенным путем, используя в качестве параметра регулирования мощность.
Для поддержания температуры установки постоянной или для изменения ее по заданному закону необходимо изменять в широких пределах мощность, вводимую в печь.
Установки нагрева сопротивлением чаще всего характеризуется большой тепловой инерцией, обусловленной теплоемкостью изоляции, нагревателей, а часто и загрузи вследствие чего температура изменяется сравнительно медленно; для поддержания постоянной температуры в таких установках не требуется соответствия между поступающей и потребляемой мощностями для каждого момента времени. Достаточно, если это соответствие выполняется для средних значений мощностей за сравнительно длительный промежуток времени. Это упрощает систему управления температурой позволяя во многих случаях отказаться отуетройств для плавного изменения мощности печи, т.е. устройств непрерывного регулирования, и применять позиционные системы с простейшим исполнительным устройством—электромеханическим контактором или тиристорным переключателем.
Диапазон изменения подводимой мощности составляет примерно (0.5... 1) Рном в установках непрерывного действия и (0,2... 1) Рном в установках периодического действия. Там, где необходимо программное регулирование температуры, глубина регулирования мощности возрастает еще больше. Датчики температуры, используемые в системах регулирования, могут обладать значительной тепловой инерцией, в результате чего отклонения температуры поступают на вход регулятора с запаздыванием, что увеличивает амплитуду колебаний при позиционном регулировании и затрудняет получение приемлемого характера переходных процессов при непрерывном регулировании. На качество регулирования температуры оказывает влияние также место установки датчика, так как нагреватели, теплоизоляция и загрузка могут иметь существенно неодинаковые температуры, изменяющиеся при регулировании с различной скоростью.
Функциональная схема системы автоматического регулирования температуры состоит из задающего устройства для ручного или автоматического (в случае программного регулирования) ввода заданного значения регулируемой температуры; органа сравнения действительного и заданного значений температуры, предназначенный для определения отклонения; регулирующего устройства, формирующего регулирующее воздействие в зависимости от величины и знака отклонения (регулирующее устройство придает системе необходимые статические и динамические свойства, так как именно в нем формируется закон регулирования, т.е. зависимость между отклонением и-регулирующим воздействием); исполнительного устройства, которое является выходным силовым органом регулятора и непосредственно воздействует на объект регулирования; датчика, осуществляющего измерение регулируемой величины.
В зависимости от заданной точности регулирования, температуры и динамических характеристик установки и датчика температуры используются различные системы регулирования.
Туйшдеме
Макала кедерг1мен жылытуда K,a3ipzi замангы электротехникальщ курылгыларды басцарудыц автоматтандырылган жуйеслне арналады.
Resume
The article is dedicated to the automized sistems of control of modern electric technologic resist warming mashins.
