Щит управления термокамерами и печами ТЕРМОКАМ

Введение

По заказу одной из организаций, занимающейся изготовлением пластиковых окон, металлоконструкций и профилей, нами разработана система управления термокамерой. Щит (ЩУ) был разработан взамен устаревшего оборудования, работавшего в последнее время со сбоями. Алгоритм работы был немного модифицирован и улучшен. В проекте были применены современные комплектующие: программируемый логический контроллер ПЛК63, мощный трехфазное твердотельное реле, работающее в режиме ШИМ.

Описание

ЩУ обеспечивает работу нагревательных элементов путем ШИМ при помощи контроллера управления ПЛК63 с встроенным жидкокристаллическим индикатором. ЖКИ позволяет оператору наблюдать за текущим процессом через специальное окно на лицевой панели ЩУ. При помощи контроллера оператор может задать требуемые параметры работы термокамеры, а также настроить контроллер.

Основные технические характеристики

Работа ЩУ заключается в отработке нескольких стадий технологического процесса.

При отсутствии аварий в нормальном состоянии система находится в режиме ожидания.  В этом режиме контроллер отображает текущую температуру, температуру уставки и предлагает оператору нажать ПУСК. После загрузки продукции в термокамеру оператор может нажать кнопку ПУСК. После этого включится главный силовой контактор, загорится лампа РАБОТА и по прошествии некоторого времени начнется регулирование температуры. Температура регулируется  путем широтно-импульсной модуляции с помощью силового трехфазного оптосимистора, расположенного на радиаторе в щите управления. Небольшая задержка после включения главного контактора обусловлена идеей уберечь лепестки контактора от сгорания. При окончании работы процесс отключения – обратный – сначала прекращается управление оптосимистором, затем выключается контактор. Во время нагрева индикатор контроллера по-прежнему отображает текущую и установленную температуру, а также дополнительно, показывая слово “НАГРЕВ”, показывает текущую стадию процесса.

После достижения значения Ттек=Туст- Нач. стаб(град), начинается отсчет времени выдержки.

В этот момент загорается лампа ВЫДЕРЖ. В этом режиме контроллер отображает название процесса путем вывода строки “ОСТАЛОСЬ   X мин”.

По окончанию выдержки времени подается звуковой сигнал в течение 30 секунд. Контроллер отображает надпись “ВЫДЕРЖКА ЗАВЕРШЕНА”. В момент выдачи сигнала оператор может прервать оповещение двумя способами – нажатием кнопки СТОП, либо открытием двери термокамеры. При этом система отключит силовую часть и перейдет в начальную стадию ожидания.

В стадии ожидания оператор имеет возможность посмотреть текущую дату и время, нажав на некоторое время кнопку СТОП.

Аварии

Система запрограммирована на автоматическое отключение силовой части в следующих ситуациях: либо по прерыванию процесса кнопкой СТОП, либо по возникновению аварийной ситуации. Таких ситуаций предусмотрено четыре:

– неисправность датчика температуры.

– открытие двери термокамеры в процессе работы системы.

– авария главного контактора (залипание или несрабатывание).

– перегрев (значение текущей температуры превышает уставку более чем на 40 градусов).

Во всех аварийных случаях система последовательно отключает регулирование, затем силовой контактор и выдает на дисплей название текущей аварии. Производится выдача трех коротких звуковых сигналов для привлечения внимания оператора. Мигает лампа АВАРИЯ. Сбросить аварийное состояние можно путем нажатия кнопки СТОП. После устранения причины аварийной ситуации можно повторить процесс запуска.

Особенности

Для нормальной работы системы была предусмотрена автонастройка ПИД регулятора, реализованного в проекте. На реальном объекте, для лучших результатов необходимо до начала ввода в эксплуатацию провести процедуру автонастройки, что и было сделано на данном объекте. Система эксплуатируется в данный момент и за все время не было ни одной проблемы.