[其他]电炉电极微电脑自控系统

说明书

本实用新型属于配电控制设备。

用先进的电脑手段代替人工控制电炉电极位置已在工业生产中应用。1984年河北省“黄磷炉微电脑自控”通过省级鉴定（冀科工〔84〕122号），取得一定效果，其不足之处：1.三相电炉三根电极只能同步控制，应用受到限制；2.采用数码管显示，显示量少不便全面观察工况；3.可控硅无备用相，如有故障影响生产；4.使用价格昂贵的模数转换板（A／D板）。

本实用新型目的在于提供一种精度高，功能强，自动化的电炉电极微电脑自控系统。

本实用新型的特点在于：三相电炉三根电极的电流可以不同步控制，分别由计算机控制其平衡或不平衡运行，以达到予定工艺要求，其工作过程如下：三相电极的交流电流和交流电压作为输入信号分别送入六个变送器，转换成0～5伏直流电压。这些变送器系自己设计制造。图1电流变送器电路图，电极交流电流经P3电流互感器，在R26负载电阻上形成交流电压，经D21－D24二极管桥式整流，R6电阻C6电容滤波，R12电阻R18电阻分压，在C12电容上获得C相电极电流模拟信号IC。图中D35、D36为非线性补偿二极管，W11电位器和R23电阻组成刻度校正。三个电流变送器结构相同。三个电压变送器与电流变送器的差别是用电压互感器代替电流互感器，并且无R26负载电阻，这些变送器比市售成本低，工作可靠。

除六个输入信号，还有来自炉温温度变送器信号、来自控制台板旋钮的三个电炉电极给定信号和三个调节信号，（即延时、调节范围、报警时间），以上十三个信号（可根据现场需要增加到十六个），通过插在计算机上的两块0809集成电路芯片，进行“模／数”（A／D）转换，送入TP801单板计算机，以完成数据采集任务。采用0809芯片比市售A／D板，功能相同，但工作更可靠，价格仅为后者的十分之一。

三个电流给定信号通过台板上三个旋钮人工给定，分别给三相电极单独置数，由计算机按此给定值控制三相电极电流平衡运行或不平衡运行。不平衡运行满足了诸如电石炉电极焙烧的工艺要求，因此扩大了本系统的应用范围。台板上另有三个旋钮，也由人工给定。共计十三个信号送入计算机进行运算和判断，并发出相应动作命令，控制电动机正转、反转、停止，从而控制三根电极空间位置，以调节三相流大小。控制目标可以是每相电流量，也可以是每相电导值，根据需要选用程序模块达到各自目标跟踪。

为了实现屏幕显示，另配一块TP801－D显示板和专用显示器，由计算机控制，通过D板显示以上十三个数据，并有相应直方图动态跟踪和汉字说明。用显示器比用数码管，显示的信息量大，更加直观，便于观察操作。

本系统还可配备打印机。

计算机输出动作命令信号送到光电耦合器件，经放大后，一路送TP801－D板显示并控制信号指示灯，另一路送可控硅的触发继电器。

本实用新型采用200A／1200VKS型双向可控硅，用继电器触发，线路简单，动作可靠，维护方便。图2为可控硅触发电路，图中KS为驱动某根电极电动机的某一相双向可控硅，J为触发继电器的线圈和触点，P为控制继电器的触点，当计算机发出该电机正转信号，则其P、J触点先后闭合，KS导通。

本实用新型设有备用相可控硅，一旦某相电机的可控硅有故障，可以通过台板上的开关立即将该相电机切换到备用相可控硅，保证生产不致中断。

本实用新型兼备自动和手动两种控制，手动控制仍有屏幕显示。还可与原来现场手动操作系统并机，通过台板上的开关切换，实现两系统之间的转换。

本实用新型应用范围广，凡三相三根电极位置控制的工业电炉，都可用此控制系统，如电石炉、黄磷炉、单晶炉、炼钢炉等类型的电炉。