大型真空铝钎焊炉电控系统的开发

　　作者：王剑

　　铝板翅式换热器具有换热效率高、结构轻巧牢固、制造成本低等优点，因此在航空航天、石油化工、电子、冶金等领域得到了广泛应用。为了适应铝板翅式换热器的发展趋势，近年来，我国开始了一系列大真空铝钎焊炉的研究。由于真空铝钎焊工艺的复杂性，大型真空铝钎焊炉的各部件系统非常重要。本文主要研究了我公司生产的大型真空铝钎焊炉的电气控制系统。首先，对真空铝钎焊工艺及影响该工艺的两个主要因素——加热温度和真空度进行了分析。然后，根据设备的技术指标设计了总体控制系统。构建了由三个子系统组成的四层总体控制模型。这三个子系统是温度控制系统、逻辑控制系统和监控管理系统。温度控制系统是整个控制系统中最重要的部分。在本文的设计过程中，采用了住宅自动化加热控制回路。加热控制回路大面积补充的控制模式。在小区域自动加热控制回路中，采用了闭环控制回路和小区域热电偶辅助控制回路相结合的方式，使温度控制更加精确，提高了生产效率，节约了能源。真空钎焊炉必须达到真空度指标。在逻辑控制系统的控制下，真空泵和真空阀动作，使炉内真空度达到要求。在逻辑控制系统的设计过程中，第一步是根据控制任务和技术参数进行计算，确定PLC的类型；第二步，为控制对象设计相应的PLC程序；在此基础上，第三步是从软件和硬件两个方面研究提高系统可靠性的方法，重点是通过软件改进提高系统识别开关故障的能力。本文利用力控组态软件为整个控制系统设计了一个监控管理系统。首先，设计了主界面、温度控制界面、钎焊工艺设定界面等人机界面。然后根据界面上的每个图形元素，连接外部设备，设置数据库变量。这样可以将下位系统上传的数据显示在人机界面上，对下位系统进行集中控制。该监控管理系统界面友好、功能强大、操作方便、安全机制可靠。测试温度控制系统和真空度。温控系统的测试包括空载测试和小工件测试。中型工件测试和大型工件测试。真空度测试包括小型工件测试、中型工件测试和大型工件测试。温控系统空载试验结果表明，该系统温控精度高，能保证工件钎焊阶段时间与温度严格对应。对小、中、大尺寸工件温度控制系统的测试结果表明，该系统能够满足各种尺寸工件温度均匀性和工件各点温差控制的要求。对小、中、大工件的真空试验表明，逻辑控制系统能保证炉内真空度和温度相互适应，达到工作真空度优于210-3Pa的技术指标。各项试验均取得了良好的效果，表明大真空铝钎焊炉控制系统完全能够满足真空铝钎焊工艺的要求。关键词：真空铝钎焊炉电气控制系统性能指标安全管理