大型真空鋁釬焊爐電控系統的開發

　　作者：王劍

　　鋁板翅式換熱器具有換熱效率高、結構輕巧牢固、制造成本低等優點，因此在航空航天、石油化工、電子、冶金等領域得到了廣泛應用。為了適應鋁板翅式換熱器的發展趨勢，近年來，我國開始了一系列大真空鋁釬焊爐的研究。由于真空鋁釬焊工藝的復雜性，大型真空鋁釬焊爐的各部件系統非常重要。本文主要研究了我公司生產的大型真空鋁釬焊爐的電氣控制系統。首先，對真空鋁釬焊工藝及影響該工藝的兩個主要因素——加熱溫度和真空度進行了分析。然后，根據設備的技術指標設計了總體控制系統。構建了由三個子系統組成的四層總體控制模型。這三個子系統是溫度控制系統、邏輯控制系統和監控管理系統。溫度控制系統是整個控制系統中最重要的部分。在本文的設計過程中，采用了住宅自動化加熱控制回路。加熱控制回路大面積補充的控制模式。在小區域自動加熱控制回路中，采用了閉環控制回路和小區域熱電偶輔助控制回路相結合的方式，使溫度控制更加精確，提高了生產效率，節約了能源。真空釬焊爐必須達到真空度指標。在邏輯控制系統的控制下，真空泵和真空閥動作，使爐內真空度達到要求。在邏輯控制系統的設計過程中，第一步是根據控制任務和技術參數進行計算，確定PLC的類型；第二步，為控制對象設計相應的PLC程序；在此基礎上，第三步是從軟件和硬件兩個方面研究提高系統可靠性的方法，重點是通過軟件改進提高系統識別開關故障的能力。本文利用力控組態軟件為整個控制系統設計了一個監控管理系統。首先，設計了主界面、溫度控制界面、釬焊工藝設定界面等人機界面。然后根據界面上的每個圖形元素，連接外部設備，設置數據庫變量。這樣可以將下位系統上傳的數據顯示在人機界面上，對下位系統進行集中控制。該監控管理系統界面友好、功能強大、操作方便、安全機制可靠。測試溫度控制系統和真空度。溫控系統的測試包括空載測試和小工件測試。中型工件測試和大型工件測試。真空度測試包括小型工件測試、中型工件測試和大型工件測試。溫控系統空載試驗結果表明，該系統溫控精度高，能保證工件釬焊階段時間與溫度嚴格對應。對小、中、大尺寸工件溫度控制系統的測試結果表明，該系統能夠滿足各種尺寸工件溫度均勻性和工件各點溫差控制的要求。對小、中、大工件的真空試驗表明，邏輯控制系統能保證爐內真空度和溫度相互適應，達到工作真空度優于210-3Pa的技術指標。各項試驗均取得了良好的效果，表明大真空鋁釬焊爐控制系統完全能夠滿足真空鋁釬焊工藝的要求。關鍵詞：真空鋁釬焊爐電氣控制系統性能指標安全管理