Тут расскажу, как я реализовал управление тремя 3-хзонными печами для моллирования стекла.
Список оборудования для каждого щита автоматики прикреплю в конце статьи в эксель-формате - это поможет, если решите сами реализовать подобную систему.
Дано: 3 длинные и плоские большие печи , у которых лебедкой снимается крышка.
В каждой печи 3 зоны: левая и правая по 9 кВт, и центральная 18 кВт. Туда кладется лист стекла, который нужно греть по программе - несколько шагов нагрева и выдержки при определенных температурах. Причем поддерживать температуры надо точно и прогреваться стекло должно равномерно, чтобы не треснуло - как тут, если нагревом управляет обычный терморегулятор:
При плавном нагреве и температуре 700-800 градусов стекло размягчается и принимает форму подложки - волны и т.д.
Важное условие заказчика: задавать программы нагрева с маленького дисплея контроллера неудобно. Нужно вывести все показатели на компьютер, чтобы оператор там вводил все параметры и контролировал нагрев. А еще - удаленно нужно заказчик хотел контролировать все процессы, запускать или останавливать программы, получать уведомления о нештатных ситуациях.
В итоге я подобрал оборудование и собрал для каждой печи свой шкаф управления:
Всеми тремя зонами "рулит" программируемое реле Овен ПР200. В каждой программе нагрева максимально может быть 15 шагов, количество программ не ограниченно. Управление идет по ПИД-закону каждой зоной независимо. Это позволяет контроллеру подавать столько мощности, сколько нужно для конкретной зоны, и поддерживать температуру в них "градус-в-градус". Это обеспечивает равномерность распределения температуры по длине печи. Управляется все через твердотельные реле - причем радиаторы для охлаждения заказчик фрезеровал сам из куска алюминия, и мы привернули их к шкафам снаружи. "Твердотелки" крепятся изнутри, а с другой стороны радиатор охлаждают три вентилятора.
Обязательно - вводной контактор. При превышении температуры выше критической он автоматически отключит печь. Такое может случиться, если пробило твердотельное реле.
Также реализовано управление ТЭНом дна печи, которое будет включаться при термообработке особенно массивных стекол. Также выведено управление вентиляторами и шиберами на печи - чтобы она быстрее остывала.
Отдельно скажу о АРМ - автоматизированном рабочем месте. Задание всех параметров я сделал в SCADA-системе "Simple Scada":
На мониторе отображаются температуры, информация о программе. Тут же задаются и сохраняются рецепты - наборы "шагов" программы для многих видов стекла. Это удобно: не надо каждый раз вбивать их руками.
Температура в печах измеряется термопарами ДТПК021 Овен, каждая из которых подключена к нормирующему преобразователю НПТ-3. От них обычной "витой парой" идет сигнал 4-20 мА уже на контроллеры:
У каждого ПР200 есть 2 интерфейса RS-485. По одному их опрашивает ПК со Скадой, а по второму - Wi-Fi-шлюз OwenCloud, через который инфа о ходе нагрева выводится в "облако":
Это очень удобно: там можно и графики смотреть, и таблицы параметров - это например очень помогло заказчику, когда выключилось электричество и он не знал, на каком шаге и какая температуры была в печи в момент отключения. А он просто зашел в свой кабинет в облаке, посмотрел и когда дали "свет" минут через 15-20, снова запустил нагрев с нужного места. Смотреть даже можно со смартфона.
Много лампочек на передней панели - требование заказчика. Мигают - значит все хорошо, фазы не отгорели, нагрев идет.
Клеммы использовал "push-in" от Meyertec. Очень хорошие, крепкие, но у "пуш-ин" своя специфика, надо брать наконечники подлиннее.
Итог: все 3 печи заказчика равномерно нагреваются, несмотря на большую длину; все управление удобно выведено на ПК, и реализован удаленный мониторинг работы оборудования. Заказчик может смотреть архивы, графики, получать аварийные уведомления. Все удобно и современно.
Спецификация оборудования для шкафа управления печью лежит тут: https://disk.yandex.ru/i/Hf7jOrYR0sQ2rA
Если нужна принципиальная электрическая схема - пишите, договоримся о продаже.
Я профессионально занимаюсь сборкой щитов и шкафов автоматики "под ключ", провожу пуско-наладку и подключение. Моя почта master_owen.msk@mail.ru , можете присылать вопросы и задания на сборку щитов туда. Если статья понравилась - ставьте лайк и подписывайтесь на канал, тут много интересного!
Еще полезные статьи с моего канала: