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30 铜管在线感应退火的控制技术 铜管在线感应退火的控制技术 王从民 (北京建莱机电技术有限公司 北京 100036) 摘要：介绍本公司自主研发的高速铜管在线感应退火炉的基本配制，控制系统结 构和相关的控制技术。 关键词：铜管感应退火控制 1 引言 铜管在线感应退火多应用于铜管加工过程中(拉制或轧制)的消除变形硬化再结 晶退火，由于在线感应退火操作简单、控制精度好、速度快、效率高，它已成为空调 管制作过程中不可缺少的关键设备，并开始逐步推广到其它铜管加工工序中。本公司 自主研发的Ⅱ200、砌00、删高速铜管在线感应退火炉已成功应用于国内多家铜 加工企业，本文将以rⅡ200为例，说明本公司自主研发的高速铜管在线感应退火炉的 基本配制，控制系统结构和相关的控制技术，并用实测数据验证理论功率控制模型的 正确性。 2铜管在线感应退火炉的基本配置 rnin退火线速度的基本炉型，如若将两个T1200的感应加热器串接，其它配置基本不变 线感应退火炉的基本配置如图1所示。 L——…—J 图l 心铜管感应加热炉配制简图 工艺流程： 放料筐就位——铜管经活套检测机构穿过井字辊至前夹送机构——水平矫直—— 清洗外壁——吹干——垂直矫直——垂直夹送——感应加热——保温——淬火冷却 全国有色金属加工装备技术创新大会文集 57 ——吹干——夹送张紧机构——弯管涂油——收料 2．1加热电源 输出中频电压随功率元件的选型不同而变化，可控硅元件的中频电压为750V；IGBT元 件的中频电压为500V。额定中频功率为钧okw。 2．2光亮退火 为保证光亮退火，在加热段、保温段及淬火段入口处均通有N保护气。 2．3热交换器 在炉体(含中频电源、电热电容器冷却)和淬火段分别配置有去离子水一一工业 水热交换器，以保证冷却效率、铜管表面质量和冷却水的循环使用。 3控制系统结构及特点 Ⅱ200为全自动工作方式，在完成引管工作后，操作人员只需在线设置退火线速度 和退火温度，其它所有操作均由计算机自动实现。TL200的控制系统结构如图2所示。 回。圈“ 圈圈“圈崮 图2 TL200控制系统结构图 本控制系统有以下特点： (1)收、放料机构和夹矫机构的驱动系统采用德国西门子6SE70VC系列矢量控制 器，张紧机构的驱动系统采用英国CT公司的MENTORⅡ直流控制器。 (2)计算机系统采用德国西门子SIMAllC 控柜内，S7—200安装在主操作台内。S7—300和S7200系统间用艘I网络互联。 (3)人机接口采用德国西门子吼70一10操作面板。10”大的触摸屏十分方便操作 和调试人员进行系统监控。 (4)为动态监视放料筐内铜管的工作状况，在放料筐和活套连接处装有彩色工业 58 铜管在线感应退火的控制技术 电视。 (5)应用软件除常规的逻辑控制外，独立开发的f11cAC管材感应连续退火控制器 应用软件，具有以下功能： ①P—V(功率一速度)自动跟随功能。根据管材规格和退火工艺要求，中频电源 输出功率自动跟随铜管速度变化，保证退火温度稳定。眦00型的铜管速度可在20一 2∞d矗n连续可调。Ⅱ耥型的铜管速度可在20一湖“Inin连续可调。 ②采用实测模型直接计算中频电源的控制电压。该法简单可靠，不受测温度装置、 测功率系统工作状态的影响。精确的功率控制模型保证了退火炉的控制精度。 ③铜管的微张力控制功能。铜管在加热过程中实现自动建张，从而使铜管在退火 状态下不被拉伸或堆缩。 ④收、放料速度补偿功能。用活套检测和收、放料速度补偿计算，保证料筐的收、 放料速度跟随退火铜管的线速度变化，且放料稳定、收料均衡。 4功率控制模型 功率控制模型是ⅡCAC管材感应连续退火控制器的核心应用软件之一。通过理论 分析，1fICAc采用精确的带温度修正的折算到中频电