宇電儀表在合肥高科彩晶玻璃彎鋼化爐改造項目的應用

摘要：本文針對目前鋼化爐加熱控制采用傳統繼電器控制模式時普遍存在能源浪費、精度差、不安全的缺點，而提出用PLC結合可控硅移向觸發器的方式來控制，通過實際運用，證明改造后的系統具有控制可靠、安全、響應速度快的特點。此控制方式是代替傳統繼電器控制方式的理想方式。
關鍵詞：鋼化爐、可控硅移向觸發器、PLC
1、工程概述：

    合肥高科隸屬于天津博瑞泰電子集團，公司規模1100人，年度工業生產總值約5億元，納稅總額達1000萬元。這次廈門宇電的儀表是應用在彩晶玻璃彎鋼化爐改造項目中。彩晶玻璃是一種理想的新型裝飾材料，在普通平板玻璃或鋼化玻璃的表面印刷一層帶有油墨的彩色涂層或油墨彩色透明涂層，再涂一層交聯型分子結構的樹脂，又再把塑料彩色晶粒（或金蔥紙、金粉、銀粉、鐳射粉），粘貼在膠層上，經過烘干或晾干后，再涂一層環氧樹脂保護層，就制成了彩晶玻璃。在整個彩晶玻璃的生產過程中加熱控制非常的關鍵。它直接影響到彩晶玻璃的成品率。

2、系統組成及工作原理

   生產彩晶玻璃很重要的一個設備就是鋼化爐（glass tempering furnace)，鋼化爐是用物理或化學的方法生產鋼化玻璃的設備，包括物理方式玻璃鋼化設備和化學方式玻璃鋼化設備兩種。

    物理方式玻璃鋼化設備通過對平板玻璃進行加熱、而后再急冷的技術處理，使冷卻后的玻璃表層形成壓應力，玻璃內部形成張應力，從而達到提高玻璃強度，使普通退火玻璃成為鋼化玻璃的設備。由于此種鋼化方式并不改變玻璃的化學組成，因此稱為物理方式玻璃鋼化設備。化學鋼化設備是通過改變玻璃表面的化學組成來提高玻璃的強度，目前有表面脫堿、堿金屬離子交換等方法；由于此種鋼化方式改變了玻璃的化學組成，因此稱為化學方式玻璃鋼化設備。

    目前企業采用的大都是物理方法，合肥高科科技的彩晶玻璃生產也是采用物理方式。客戶原來采用接觸器直接控制加熱器，噪音大、可靠性低且控制精度差。改造該系統時為了解決這一問題，采用了PLC結合可控硅移向觸發器的方式。

2.1系統組成:

2.2系統控制過程描述

    溫度傳感器測出連續彎管爐內的實時溫度后給PLC，與PLC的設定值比較后輸出一個4-20mA的電流信號給可控硅移向觸發器，可控硅移向觸發器輸出觸發信號給可控硅功率模塊從而控制連續彎管爐內的溫度。

2.3宇電AIK6可控硅移向觸發器

    廈門宇電AIJK6可控硅移向觸發器是應用了單片機技術的智能化的觸發器，功能強大且可靠性高，能適合各種電阻絲，硅碳棒及負載采用變壓器降壓的硅鉬棒、鎢絲等各種類型工業電爐，也可用于電機軟啟動控制。其具有以下功能：

 ◆0~20mA（0~5V)/4~20mA（1~5V）信號兼容輸入。

 ◆采用計算機技術進行線性化功率修正，當負載為阻性時，輸出功率與輸入信號成正比。

 ◆缺相檢測、過流檢測及報警功能。

 ◆自動同步功能，連接可控硅觸發線時不需要對相序。

 ◆采用全光電隔離及“燒不壞”技術，可靠性非常高，對輸入端造成干擾小。

 ◆電流反饋或延遲時間可調的軟啟動 / 軟停止功能，可適應硅鉬棒、鎢絲、電動機及感性負載。

 ◆內含開關電源，可直接用 220VAC 電源供電，并具備 5V 及 24V 兩組直流電源輸出。

2.4現場描述：

                         彎管鋼化爐如下圖所示

3、可控硅調功控制取代接觸器控制的好處：

a、工作更可靠，保險系數比較高。

b、內部導通、無觸點、無火花、無噪音、可以適合對防火性能要求比較高的場合。

c、控制速度快，接通時間高了一個數量級；可以做到電源轉換時基本不受影響。

d、容易控制，只要觸發信號就可以控制可控硅導通或關閉。

e、結構簡單，基本不存在機械結構；避免了機、電裝置調整復雜的弊病。

f、節能，自身幾乎不消耗電能，一般的小型接觸器線圈的消耗功率都在30W左右，而大型接觸器消耗功率更在100W以上。

4、總結

    客戶的系統經過改造后，目前工作良好，操作方便，產品合格率高。他們生產的產品很多用于海爾、格力、三星、LG、西門子和索尼等，深受客戶滿意。后續還有設備也需要做技術改造，表示會繼續推薦用宇電儀表。