РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ
ШКАФ УПРАВЛЕНИЯ ПЕЧЬЮ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ (ПАП)
ДЛЯ НУЖД ЭЛЕКТРОРЕМОНТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
ЗАЯВКА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
Принцип работы печи ПАП
АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ (печь аэродинамического подогрева), печь для термической обработки материалов и изделий (например, сплавов на основе алюминия).
Нагрев изделий происходит в результате обдува воздухом, имеющим температуру до 550 °C.
Воздух, приводимый в движение центробежным вентилятором, с высокой скоростью циркулирует по замкнутой траектории, преодолевая значительные аэродинамическое сопротивление. При этом механическая энергия движущегося воздуха переходит (диссипирует) в теплоту, что обеспечивает повышение его температуры до указанной величины.
Достоинствами печи аэродинамических потерь (ПАП) являются:
- высокая равномерность нагрева изделий;
- высокий для нагревательных систем кпд (до 90% и более);
- отсутствие вредных выбросов в окружающую среду (в отличие от топливных печей).
Способ аэродинамического нагрева и первые конструкции печей аэродинамических потерь разработаны в России в 1960-х гг. (В. Н. Косточкин, П. И. Тевис и др.).
ЗАДАЧА/ПРОБЛЕМА
Требуемый функционал системы управления
РЕАЛИЗАЦИЯ
Примененные решения
РЕЗУЛЬТАТ
Описание работы готовой системы
Шкаф управления печью аэродинамических потерь (ПАП) осуществляет управление комплексом технических устройств в автоматическом и ручном режимах.
Изделие погружается кран-балкой на подвижную площадку. Далее с помощью кнопок ручного управления запускается привод толкателя и изделие перемещается в печь. Также с помощью кнопок на шкафу управления осуществляется закрытие печной заслонки.
Оператор вводит необходимые параметры процесса (заданная температура, время сушки, максимальное время разогрева) с помощью сенсорной панели оператора Wientek и запускается рабочий цикл.
Процесс сушки состоит из трех этапов: разогрев, поддержание заданной температуры, остывание.
В разогреве участвуют два ротора (регулируемый и нерегулируемым) для обеспечения максимально быстрого нагрева.
Далее поддержание заданной температуры осуществляется с помощью регулируемого посредством частотного преобразователя ротора. Контроль температуры осуществляется с помощью датчика температуры. Сигнал от датчика температуры преобразуется ОВЕН ТРМ-1 в стандартный 4-20мА и подается на аналоговый вход ПЛК Siemens S7-1200. С помощью ПИД-регулятора формируется задание на необходимую частоту вращения регулируемого ротора.
На третьем этапе регулируемый ротор также отключается. По достижению температуры в печи до фиксированной уставки автоматический цикл сушки заканчивается.
В случае, если по истечению максимального времени на разогрев фактическая температура не поднялась до необходимой, привода роторов останавливаются и формируется свето-звуковой аварийный сигнал.
В случае аварийного отключения регулируемого ротора во время автоматического цикла сушки, в работу через выдержку времени включается нерегулируемым привод. Поддержание температуры в данном режиме осуществляется за счет вариаций соотношений времени включенного и выключенного привода ротора. При достижении нижнего рабочего предела нерегулируемым ротор включается, при достижение верхнего — выключается.
В случае кратковременного пропадания напряжения, которое не привело к падению температуры ниже критической, ПЛК Siemens S7-1200 возобновляет цикл автоматической сушки. Если температура за время отключения упала ниже критической, цикл сушки останавливается и подается аварийный свето-звуковой сигнал.
Включение механизмов заслонки и толкателя возможно только при остановленном процессе автоматической сушки.
