现场总线在梭式窑控制系统的应用
1 引言
梭式窑是一种间歇窑炉,主要用于日用陶瓷、卫生洁具、艺术陶瓷、微晶玻璃和电瓷等烧结工程,以及钢
铁热处理等行业。 就陶瓷的烧结工程而言,对梭式窑控制提出了以下要求:1、由于陶瓷是一种硅酸盐材
料,特别是在晶型转换剧烈的阶段,要求温度的升降应该是渐进的,一般不允许突升猛降。2、由于不同
的气氛会影响陶瓷产品的色泽,所以对气氛要求比较严格。3、陶瓷产品烧成依据配方要求不同温度段,
升温速率也不尽相同。由此可见梭式窑的控制主要是气氛和温度的控制,在实际应用中温度的控制主要是
调节烧嘴的燃烧和助燃风的流量或压力,气氛的控制主要是调节火焰性质和窑内压力,因而梭式窑控制系
统涉及温度和压力的采集、温度的控制、风机动作和变频调节。针对梭式窑的控制特点,采用嵌入式 PLC 和
CAN 总线产品及人机界面构成的控制系统就能很好地满足其控制要求。下面就河南某陶瓷厂的燃气梭式窑
控制系统为例,介绍该方案的具体实现过程。
2 用户资料及系统方案
该梭式窑是 80 立方米的燃气梭式窑,有 18 个烧嘴分 6 组温度控制区,采用 脉冲信号(占空比)控制
助燃风电磁阀,而燃气阀则依靠比例阀控制,以此实现 烧嘴的控制, 2 个压力控制点分别控制窑压和助
燃风压力达到调节窑内气氛的目的,另外还有排烟风机 2 台( 1# 排烟风机作正常使用, 2# 排烟风机作
补给使用)助燃风机 1 台, 1# 排烟风机和助燃风机采用变频器控制, 2# 排烟风机采用星 - 三角控制。
整个系统有温度检测点 7 个( 6 点 S 分度用于控制, 1 点 K 分度用于显示),压力检测点 2 个, 18
个烧嘴火焰检测。鉴于以上分析,选用一台嵌入式 PLC ( EASY-M2416R )作为主结点实现整个系统的逻
辑控制和过程控制,并通过 CAN 总线连接温度采集模块( CAN-AD1216 )和压力采集模块( CAN-AD1208A )
及模拟量输出模块( CAN-DA1208 ),整个系统的运行状态通过人机界面( HITECH PWS3261 )监视。控
制系统框图如下: