详细内容:电渣重炉自动控制系统的设计

作者:江西理工大学信息工程系 苏远平 余秋明

摘    要：本文通过对电渣重炉运行原理进行分析,采用AT89S51单片机来改进电渣重炉控制,利用计算机软件来实现控制要求,使计算机软件取代原来由继电器组成的电渣重炉控制箱。大大提高了电渣重炉自动控制系统。
关键词：AT89S51单片机;电渣重炉;电流偏差

引言
电渣重熔是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法。其目的主要是提纯金属,并获得结晶组织均匀致密的钢锭。虽然目前已有比较先进的大型电渣重炉,但这些设备价格高、体积大,只适合于大规模工业生产。而目前大部分小型企业广泛使用的电渣重炉还是基于继电器控制的陈旧设备。这些设备损耗大、故障多、控制精度不高,严重影响了产品的质量。如能对这些设备进行改造,既能提高产品质量,又能节约企业的资金。基于这个目的,本文把原来基于继电器控制的电渣重炉改造成了基于AT89S51单片机的智能控制系统。

图1 控制系统电路框图

图2 控制系统流程图
系统控制原理和方法
根据以往电渣重炉的运行经验,当通过熔渣的电流在2800A时,生产出来的轧辊结晶组织均匀致密、铸态机械性能好,产品质量高。由电渣重炉的工作原理可知,电流的大小由电极和熔渣的接触面积决定,而接触面积由电极的进给速度决定,因此控制电流的大小,实际上是控制电极的进给速度,也就是控制带动电极进给的直流电动机的转速。在实际工作中每一段电极的横截面积的大小是不一样的,为了保证电流的大小不变,电动机的转速必须能根据电极横截面大小而变化。为了控制的精确性,本系统中选择电极电流作为控制对象,通过对电流的闭环控制,来保证电流大小的不变。
在控制过程中首先检测电流的大小,并与给定电流相比较,当给定电流和检测电流的偏差在70A之内时,根据偏差的大小按照一定的算法来输出一个电压,把这个电压作为整流装置触发电路的控制