Pesquisa de aplicações de instrumentos de controle de temperatura inteligentes AI em fornos elétricos multiusos

Exército da Guarda

(Xiamen Yu Electric Automation Technology Co., Ltd. filial de Pequim, Pequim 100000)

Resumo: Através do estudo do processo de uso de novos instrumentos de controle de temperatura de inteligência artificial em fornos de resistência multiusos, o princípio básico de controle do forno de resistência multiusos e os fatores de influência da uniformidade da temperatura foram identificados. Em combinação com o ajuste dos parâmetros de controle do instrumento de controle de temperatura inteligente durante o processo, a verificação da medição da uniformidade da temperatura do forno determinou a viabilidade da aplicação do instrumento de controle de temperatura inteligente AI em equipamentos de forno de resistência multiusos. Estabelece a base para a atualização inteligente do forno de resistência multiusos, fornecendo uma forte garantia para o controle preciso da temperatura do forno de resistência multiusos e a regulação uniforme da temperatura do forno.

Palavras-chave: Novo instrumento de controle de temperatura inteligente AI Forno de resistência Precisão da temperatura do forno Uniformidade da temperatura do forno Controle inteligente

Número de classificação: TH811. Código de identificação: A Número do artigo:

Aplicação do instrumento inteligente de controle de temperatura AI em forno elétrico multipropósito

Wei Wan Jun

（Xiamen Yudian Automation Technology Co., Ltd. Filial de Pequim，Pequim100000, China)

Resumo: Através da pesquisa sobre o processo de aplicação do novo instrumento de controle de temperatura de inteligência artificial no forno de resistência multipropósito, o princípio básico de controle e os fatores que influenciam a uniformidade da temperatura do forno de resistência multipropósito são esclarecidos. Combinado com o ajuste dos parâmetros de controle do instrumento de controle de temperatura inteligente no processo e a verificação da medição da uniformidade da temperatura do forno, a viabilidade da aplicação e popularização do instrumento de controle de temperatura inteligente AI em equipamentos de forno de resistência multiusos é determinada. Ele estabelece uma base para a atualização inteligente do forno de resistência multipropósito e fornece uma forte garantia para o controle preciso da temperatura e o ajuste da uniformidade da temperatura do forno do forno de resistência multipropósito.

Palavras-chaveNovo instrumento inteligente de controle de temperatura AIForno de resistênciaPrecisão da temperatura do fornoUniformidade da temperatura do fornoControle inteligente

Introdução

Com o desenvolvimento dos computadores industriais, a inovação na indústria de instrumentos foi impulsionada. Os controladores de temperatura têm prosperado nos últimos anos e são muito populares em todas as áreas. No domínio do controle de temperatura profissional, o termometro inteligente dá um salto qualitativo ao controle de temperatura. A aplicação de instrumentos de inteligência artificial no campo do controle de temperatura tem fortes vantagens e resolve eficazmente problemas que os instrumentos tradicionais não podem resolver. E o novo instrumento de controle de temperatura inteligente traz mudanças qualitativas para todos os tipos de grandes equipamentos de aquecimento. Não só simplifica o processo de controle, mas também melhora a confiabilidade do instrumento, permitindo que ele realize o controle mais preciso do sinal de temperatura, melhorando o tempo de feedback de temperatura e, por sua vez, melhorando a precisão do controle de temperatura. Além disso, a aplicação de termosmetros inteligentes de IA fornece um "cérebro" inteligente para uma variedade de grandes dispositivos de aquecimento. Torne possível a operação inteligente do dispositivo. A promoção de aplicações em fornos de resistência multiusos tem um significado revolucionário para o desenvolvimento da indústria, permitindo que os fornos de resistência multiusos alcancem a transformação inteligente e aprofundem a filosofia da Indústria 4.0 na indústria de equipamentos de aquecimento.

Características do novo instrumento de controle de temperatura inteligente AI

O novo instrumento de controle de temperatura inteligente AI adota um design modular, cada módulo tem um chip de controle independente, uma disposição humana de teclas, fácil de ajustar e de acordo com a regulação de pensamento convencional. As características técnicas específicas são as seguintes:

(1) O novo tipo de entrada do termometro inteligente AI pode escolher livremente o termopar, a resistência térmica, a tensão, a corrente e pode expandir a entrada e personalizar a tabela de correção não linear, com precisão de medição de até 0,1 nível.

(2) O novo termometro inteligente de IA usa um algoritmo avançado de regulação PID de inteligência artificial de IA, sem sobreregulação, com função de auto-integração (AT) e um novo modo de controle fino.

(3) O instrumento adota uma estrutura modular avançada, fornecendo uma rica variedade de especificações de saída, que podem amplamente atender às necessidades de várias aplicações e facilitar a manutenção.

(4) O instrumento dá importância ao conceito de design de poupança de energia e proteção ambiental, usando componentes de alta qualidade para alcançar baixo consumo de energia e baixa temperatura, economizando eficazmente a energia do cliente. A taxa de amostragem de medição é de 12,5 vezes por segundo e o período mínimo de controle é de 0,24 segundos, adaptando-se à precisão de controle do objeto em rápida mudança.

(5) a tabela adota métodos operacionais de design humano, fácil de aprender e usar. Permite a auto-edição de permissões e interfaces, e pode definir senhas para formar seus próprios instrumentos "personalizados".

(6) O instrumento pode ser alimentado com uma fonte de alimentação comutadora de 100-240VAC ou uma fonte de alimentação 24VDC universal e tem uma variedade de painéis e tamanhos exteriores para escolher.

(7) O desempenho anti-interferência do instrumento de controle de temperatura inteligente AI atende aos requisitos de compatibilidade eletromagnética (EMC) em condições industriais severas.

(8) O controlador de temperatura inteligente AI é um controlador de temperatura multi-uso adaptativo ao ambiente, que pode ser usado em vários tipos de equipamentos de aquecimento. O instrumento de controle de temperatura inteligente de IA deve ajustar corretamente os parâmetros antes de usar suas especificações de entrada, saída e requisitos funcionais, e apenas o instrumento com os parâmetros bem configurados pode ser usado.

2 Estudo de controle de temperatura do forno de resistência multiusos

2.1 Parâmetros de especificação do forno de resistência multiusos

O forno de resistência multiusos é projetado e produzido por um fabricante nacional, o forno elétrico é grande, excelente fechamento, o forno é painel de aço médio e baixo carbono, o forno usa materiais resistentes ao fogo e isolamento de amianto industrial, a placa de fundo do forno é composta de tijolos resistentes ao fogo e metais resistentes ao fogo de alta qualidade. Forno projetado com 12 componentes de aquecimento. O forno de aquecimento é alimentado por quatro gabinetes de controle de temperatura de forno de silício de alto desempenho, com parâmetros de projeto detalhados como segue:

Tabela1 Parâmetros técnicos do forno de resistência multiusos

Este forno de aquecimento de resistência multiusos foi colocado em uso em 2017 e é usado principalmente para fazer cozimento e cozimento de grandes forjas de liga. Após anos de uso de alta carga, o funcionamento geral é atualmente normal, mas a taxa de aprovação do produto de produção é reduzida. Os usuários questionam o desempenho do forno de resistência multiuso e apresentam necessidades de transformação do desempenho de controle do forno de resistência.

2.2 Pesquisa experimental de aplicação de instrumentos de controle de temperatura inteligentes AI em fornos de resistência multiusos

De acordo com a pesquisa de campo, o forno de aquecimento de resistência de múltiplos usos atualmente usa o instrumento de controle de temperatura como instrumento de controle manual convencional, o forno tem quatro áreas de aquecimento, fora do forno usa o equipamento de controle do gabinete de controle para iniciar e parar. O regulamento da temperatura durante a operação do forno de aquecimento é realizado usando a entrada manual do pessoal para controlar a temperatura. O instrumento funciona normalmente no ambiente de uso no local. Através da inspeção do sistema de controle interno do forno de aquecimento, o sistema de silício e eletrônicos controláveis ​​no corpo da caixa de controle são normais, o termopar do forno de aquecimento e o fio de compensação são normais.

O experimento primeiro conduziu a medição de temperatura de vários pontos no forno de aquecimento, para investigar a uniformidade da temperatura do forno, a disposição do ponto de medição da temperatura é executada de acordo com o padrão nacional, o programa de medição da temperatura: medição da temperatura do forno vazio, de acordo com o padrão nacional, 10 pontos de medição da temperatura (como mostrado abaixo). Configuração da temperatura é a seguinte: 400 ℃ × 3h → 620 ℃ × 7h → resfriamento de corte de energia (porta do forno fechada), o forno é refrigerado ao ar quando o forno é aberto a 300 ℃. O diagrama do ponto de temperatura é o seguinte:

Gráfico1Disposição do ponto de temperatura do forno

Através de quase 16 horas de operação de temperatura, os dados de temperatura dos pontos internos do forno de aquecimento foram coletados e, através do tratamento, a curva de medição de temperatura da Figura 2 foi gerada, como pode ser visto da curva de medição de temperatura, a consistência geral da operação da temperatura do forno é melhor. No entanto, no início do isolamento, ocorre um fenômeno de temperatura desigual em todos os pontos. A temperatura do forno tem uma tendência de uniformização com o prolongamento do tempo de medição da temperatura. Ao registrar as temperaturas dos pontos de tempo individuais durante o período de isolamento, descobriu-se que a diferença máxima de temperatura em cada ponto atingiu cerca de 27 °.

Tabela2 Temperatura da fase de isolamento do forno de resistência multiusos coleta dados de tempo individuais

Gráfico2Curva de mudança de temperatura do ponto de temperatura do forno

Para os resultados experimentais acima, os quatro instrumentos do gabinete de controle foram substituídos, todos usando um novo instrumento de controle de temperatura inteligente AI, o diagrama de controle do painel frontal do instrumento e o esquema de cablagem traseira são os seguintes:

Gráfico3 IADiagrama do lado oposto do instrumento de controle de temperatura inteligente

O forno de resistência multiuso substitui o termometro inteligente AI, seu projeto de parâmetros de processo pode ser carregado de uma só vez, o processo não precisa ajustar manualmente a temperatura de controle, os parâmetros do termometro inteligente AI são os seguintes:

Tabela3 Parâmetros técnicos do medidor de temperatura inteligente AI

Os casos de controle de temperatura de processo são os seguintes:

Figura 4 A curva de processo pode ser configurada seguindo os seguintes passos:

parágrafo 1 SP 1=100,0 t 1=30,0; O aquecimento linear começa a partir de 100 ° C até SP 2, o tempo de aquecimento é de 30 minutos e a inclinação de aquecimento é de 10 ° C / min.

parágrafo 2 SP 2=400,0 t 2=60,0em;400Temperatura de funcionamento, o tempo é60Pontos.

parágrafo 3 SP 3=400,0 t 3=120,0; Refrigerar até SP 4, tempo de refrigeração de 120 minutos e inclinação de refrigeração de 2 ° C / min.

parágrafo 4 SP 4=160,0 t 4=0,0; Entrar em suspensão após o resfriamento a 160 ° C, é necessário executar a execução (run) para continuar a execução do próximo período.

parágrafo 5 SP 5=160,0 t 5=-1,0; Saltar para o número1Execução do segmento, iniciando o ciclo do início.

A temperatura do forno foi medida novamente após a substituição do instrumento de controle de temperatura inteligente AI, usando um processo de medição de temperatura consistente no início. Mostrar resultados10A diferença máxima de temperatura não excede10C, conforme a tabela abaixo3A curva de funcionamento geral é a seguir4：

Tabela 4 Recolha de dados de tempo individuais na fase de aquecimento após a substituição do medidor inteligente do forno de resistência multiuso

Gráfico4Forno de resistência multiusoIACurva de medição de temperatura após o medidor de temperatura inteligente

Através da aplicação de instrumentos de controle de temperatura inteligentes AI, a uniformidade da temperatura do forno de aquecimento multiuso melhora significativamente. O controle de temperatura é mais preciso, tornando o uso mais conveniente e confortável. Através de quase meio ano de uso, o efeito do uso do cliente foi visitado de volta, o instrumento de feedback do cliente funcionou bem, melhorando efetivamente a taxa de aprovação das peças de trabalho de tratamento térmico. Os resultados são reconhecidos e reconhecidos pelos clientes.

3 Conclusões

1. Novo instrumento de controle de temperatura inteligente AI pode promover aplicações em fornos de aquecimento de resistência multiusos- É.

2. Através de testes de medição de temperatura, a desigualdade de controle de temperatura do forno de resistência de múltiplos usos está relacionada com a necessidade do instrumento, o instrumento de controle de temperatura inteligente AI pode realizar configurações e operações inteligentes do processo, o que pode melhorar significativamente a precisão do controle de temperatura do forno de resistência de múltiplos usos e a uniformidade da temperatura do forno.

3. O instrumento de controle de temperatura inteligente AI é depurado pela instalação de cablagem, o processo é simples, o ajuste dos parâmetros é conveniente e funcional, pode atender às necessidades de controle do uso do forno de resistência industrial.

4. Referências

5. [1] JJF 1376-2012 Especificação de calibração do forno de resistência caixa [S].

6. [2] Xuan Xuan. Aerospace: inovação no mercado de instrumentos de controle de temperatura [J]. Exposição de Automação. 2015 1ª edição.

   [3] Ação. Análise otimizada da uniformidade da temperatura do forno de aquecimento [J]. Informação sobre a Colaboração Econômica e Técnica, 25 de junho de 2021.