1080kW水加熱器電控系統的設計及應用

摘 要： 離線鍍膜可以鍍任何顏色，顏色可以調整，性能指標可以調整。該1 080 kW水電加熱器是為臺灣玻璃武漢生產線所設計的，加熱器采用全不繡鋼殼體，全自動控制，具有恒溫出水，提溫幅度大，多重安全保護，全功率PID控制等優點。實現了人機對話，遠程通信，無人值守，自動運行等特點。該設計為我國進口設備國產輔助設備配套做出了先例，實踐表明，設備運行狀態正常，各項技術指標達到設計要求。

關鍵詞： 離線鍍膜； 輔助設備； SR93PID； 玻璃鍍膜

中圖分類號： TN710?34； TP273 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）16?0159?02

0 引 言

離線鍍膜是在平板玻璃出廠后，再進行鍍膜加工。較之在線鍍膜膜層的牢固度必然受些影響，所以離線鍍膜對玻璃原片的新鮮度是有一定要求的。它的優點可以鍍任何顏色，顏色可以調整，性能指標可以調整[1]。目前市場上在離線鍍膜玻璃生產線中，從國外引進的設備中沒有原水加熱設備，使得反滲法制取純水的效率很低。如果把水溫提高到25～30 ℃情況下生產，就會大大提高純水的生產率，從而大大節約生產成本，降低損耗。做到節能減排，優發生產之目的。

1 080 kW水電加熱器是為臺灣玻璃武漢生產線所設計的。加熱器采用全不繡鋼殼體，全自動控制，具有恒溫出水，提溫幅度大，多重安全保護，全功率PID控制等優點。實現了人機對話，遠程通信，無人看管，自動運行[2]。

1 1 080 kW水電加熱器的基本組成

1 080 kW水電加熱器的基本組成框圖如圖1所示。

從加熱器出口傳感器熱電阻取出溫度信號送給智能調節儀，通過控制柜面板人工給出參數做PID運算[3]，給出最佳輸出功率開度值，以標準的4～20 mA信號送給6路三相雙反并聯晶閘管，做功率調節加熱，從而形成閉環反饋系統，如果接入遠程計算，即可實現遠程自動控制[4]。

通過幾個月的設備運行，系統工作正常，各項技術指標達到設計要求，為進口設備國產輔助設備配套做出了先例。

2 1 080 kW水電加熱器的主要參數

1 080 kW水電加熱器的主要參數如下：

功率：180 kW×6，工作壓力；

工作壓力：30 t/h；

最大溫升：25 ℃；

最高使用溫度：50 ℃；

控制方式：無觸點PID；

控制精度：±1 ℃；

使用壽命：20年；

備件更換周期：3～5年；

重量：2 300 kg。

3 1 080 kW水電加熱器電控系統原理圖[5]

1 080 kW水電加熱器電控原理圖如圖2所示。

圖2 1 080 kW水電加熱器電控原理圖

核心器件智能調節儀采用日本島電儀表儀器SR93PID調節器。SR90系列是日本島電公司在全面總結SR70，SR73及SR60基礎上的高性能的單回路調節器。具有自由輸入，顯示精度為0.3級，手動輸出，調節輸出限幅，雙設定值，雙調節輸出，模擬變送輸出，數字通信功能，前面板符合IP66級防護標準。重要的是采用了島電的無超調專家PID算法，兩組PID參數，功能完善。

4 1 080 kW水電加熱器電控操作過程

控制柜電源采用三相四線制380 V，主線直接接入柜的上端銅排，零線接入柜內零線端子。閉合3臺主回路空氣開關DK1～DK3，閉合控制回路控制開關DK4，轉動上電開關，設置儀表參數（請參考儀表中文窗口流程）。第一窗口群將報警溫度設置為60 ℃，第二窗口群設置加熱極性，傳感器代碼設置為31，并確認。如果顯示溫度和測量溫度差大于10 ℃時請分段設置，免得溫度過沖。加熱器停止時先斷開分組控制開關，再關閉上電開關，長期不用時必須關閉控制回路空氣開關。加熱器工作是否正常，根據電流表顯示及綠指示燈工作狀態判斷。

5 結 語

1 080 kW水電加熱器的創新點是，為進口設備國產輔助設備配套做出了先例。使離線鍍膜玻璃生產線全自動控制，具有恒溫出水，提溫幅度大，多重安全保護，全功率PID控制等優點。具有很高的實用價值和良好的市場前景，值得深入研究。

參考文獻

[1] 趙海榮，王敉.淺談玻璃行業燃燒系統電加熱設備的設計應用及體會[J].玻璃，2008，35（3）：29?32.

[2] 華同曙，丁建寧，譚克，等.一種新型工業電加熱器的開發與應用[J].機械設計與制造，2010（8）：83?84.

[3] 胡壽松.自動控制原理[M].北京：科學出版社，2001.

[4] 陳堅.電力電子學[M].北京：高等教育出版社，2002.

[5] 劉慧英，李斌，張麗紅，等.爐溫控制系統的仿真研究[J]. 計算機仿真，2011，28（6）：211?231.

[6] 張曉蘭，張琳. 嵌入式PID溫控調節系統的設計[J].現代電子技術，2012，35（8）：18?20.