CN202166904U - 一种中频感应加热智能温控装置 - Google Patents

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徐哲
孔亚广
何必仕
潘三强
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Abstract

本实用新型涉及一种中频感应加热智能温控装置。本实用新型中的上位机通过通讯线连接下位机；下位机通过内置的A/D端口与电源参数变送器、测温仪组相连接，通过内置的I/O端口与报警及状态信号输入接口、行程开关组及继电控制输出接口相连接，通过内置的D/A端口与调功信号输出接口相连接；电源参数变送器组连接中频电源；测温仪组有3个测温仪，分别测取感应加热线圈入口前钢坯的头尾温度和感应加热线圈出口的温度；报警及状态信号输入接口连接中频电源；继电控制输出接口与中频电源连接；调功信号输出接口与中频电源连接。本实用新型适应热连轧生产线间歇式进料需要，安全节能。

Description

一种中频感应加热智能温控装置
技术领域
本实用新型属于自动化技术领域，具体涉及一种热连轧生产线中频电磁感应加热的智能温控装置。 
背景技术
中频感应加热是应用电磁感应原理，置工件于交变磁场中，由于集肤效应直接在工件自身产生涡流而发热，达到补温、熔炼、透热、淬火等加热的要求。由于电磁感应加热技术的诸多优点，例如加热速度快、功率密度可控、无污染、易于控制、氧化烧损极少等，相比于传统的煤气加热炉，无需明火热源，具有零排放的优点，更适合在热连轧生产线中使用。因此，大功率中频感应加热器已逐步应用于热连轧生产线。 
由于电磁感应加热是一个复杂的非线性大滞后过程，尤其是在热连轧生产线中钢坯感应加热过程是在移动中完成的，常规的静止状态下温度闭环控制方法显然是不可行的。 
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种中频感应加热智能温控装置，利用上、下位机分别负责先进控制和实时控制，实现钢坯快速传动下的动态温度控制。 
本实用新型目的通过以下技术方案来实现：一种中频感应加热智能温控装置包括上位机、下位机、电源参数变送器组、报警及状态信号输入接口、继电控制输出接口、调功信号输出接口、辊道行程开关组、测温仪组、中频电源及感应加热线圈。 
上位机通过通讯线连接下位机；下位机通过内置的A/D端口与电源参数变送器组、测温仪组相连接，通过内置的I/O端口与报警及状态信号输入接口、辊道行程开关组及继电控制输出接口相连接，通过内置的D/A端口与调功信号输出接口相连接；电源参数变送器组连接中频电源，获取进线电压、直流电压、直流电流等信号；测温仪组有3个测温仪，分别测取感应加热线圈入口前钢坯的头尾温度和感应加热线圈出口的温度；报警及状态信号输入接口连接中频电源，获取其中检测传感器的信号。继电控制输出接口与中频电源连接，输出过载保护、冷却等开关控制信号；调功信号输出接口与中频电源连接，驱动其中的功率驱动电路，实现功率输出控制。 
所述的上位机为用于先进控制算法的工业控制计算机。 
所述的下位机为用于实时控制的可编程控制器。 
本实用新型通过采集中频电源参数、入口前头尾及出口温度、行程开关（位置/速度）等数据，首先下位机按设定功率曲线进行钢坯进料时实时控制，并配备空载保护功能；其次，上位机监测、跟踪当前状态，利用数据样本训练学习，一方面监督、指导下位机实时控制，另一方面跟踪感应加热器工况渐变，预示偏离，并自适应调整控制，从而实现钢坯快速传动下的高精度温度控制。 
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点： 
空载保护：适应热连轧生产线间歇式进料需要，安全节能。
使用可靠：上/下位机分工明确，系统工况监测，增加可靠性。 
控制精度高：结合先进控制与实时控制，能适应工况渐变，提高温控精度。 
附图说明
图1是本实用新型的示意图。 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。 
如图1所示，一种中频感应加热智能温控装置包括上位机、下位机、电源参数变送器组、报警及状态信号输入接口、继电控制输出接口、调功信号输出接口、行程开关组、测温仪组、中频电源及感应加热线圈等。 
上位机（研华610工控机）通过5611通讯卡及连线连接下位机（Siemens S7-200）；下位机通过内置的A/D端口与电源参数变送器、测温仪组连接，通过内置的I/O端口与报警及状态信号输入接口、辊道行程开关组及继电控制输出接口相连接，通过内置的D/A端口与调功信号输出接口相连接；电源参数变送器组连接中频电源，获取进线电压、直流电压、直流电流、中频电压及中频频率等电源信号；测温仪组有3个测温仪（MTD1600），分别测取感应加热线圈入口前钢坯的头尾温度和感应加热线圈出口的温度；报警及状态信号输入接口连接中频电源，获取其中检测传感器的信号。继电控制输出接口与中频电源连接，输出过载保护、冷却等开关控制信号；调功信号输出接口与中频电源连接，驱动其中的功率驱动电路，实现电控信号输出。 
上位机包括数据通讯、数据存储、工况监测、先进控制算法等子模块，上述各子模块相互连接；下位机为用于实时控制的可编程控制器（PLC），包括信号采集、空载保护、电控算法及数据通讯等子模块，上述各子模块相互连接。 
工作中，下位机根据行程开关信号，获取钢坯进料位置和速度，进行加热电控或空载保护；钢坯实际进料时，根据测得的钢坯初始温度及温差，计算功率输出曲线，进行实时控制；同时，下位机将所测数据及实时控制数据传送给上位机，上位机将上述现场数据存入本地硬盘；然后，上位机监测、跟踪当前状态，利用数据样本训练学习，一方面判断当前实时控制的效果，监督指导下位机优化调整，另一方面跟踪感应加热器工况渐变情况，并自适应调整控制，从而实现先进控制。 
本实用新型兼顾实时控制与先进控制，自主空载保护，安全可靠，可广泛应用于热连轧生产线，替代传统的煤气加热炉，提升热连轧自动化生产工艺，促进钢铁行业轧制节能技术进步。 

Claims (1)

1.一种中频感应加热智能温控装置，包括上位机、下位机、电源参数变送器组、报警及状态信号输入接口、继电控制输出接口、调功信号输出接口、辊道行程开关组、测温仪组、中频电源及感应加热线圈，其特征在于：
上位机通过通讯线连接下位机；下位机通过内置的A/D端口与电源参数变送器组、测温仪组相连接，下位机通过内置的I/O端口与报警及状态信号输入接口、辊道行程开关组、继电控制输出接口相连接，下位机通过内置的D/A端口与调功信号输出接口相连接；电源参数变送器组连接中频电源，获取进线电压、直流电压、直流电流信号；测温仪组有三个测温仪，分别测取感应加热线圈入口前钢坯的头尾温度和感应加热线圈出口的温度；报警及状态信号输入接口连接中频电源；继电控制输出接口与中频电源连接，输出过载保护、冷却开关控制信号；调功信号输出接口与中频电源连接，驱动功率驱动电路，实现功率输出控制；所述的上位机为工业控制计算机，所述的下位机为可编程控制器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104834333A (zh) * 2015-04-02 2015-08-12 苏州工业职业技术学院 一种用于铝合金生产的温度智能控制系统
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