Bộ điều khiển nhiệt độ công suất | DPU Autonics

TỔNG QUAN

            Hiện nay, với quá trình đô thị hóa đang tăng tốc một cách nhanh chóng ở nước ta thì ngành xây dựng cũng phát triển theo, từ đó dẫn đến ngành công nghiệp luyện kim cần đáp ứng nhu cầu sản xuất với  số lượng lớn và chất lượng ngày càng một tăng hơn. Vì vậy, xu thế tự động hóa trong ngành công nghiệp này là rất tất yếu và cấp thiết.

            Một trong những sản phẩm của công nghiệp luyện kim chính là thép. Để gia công và định hình thép theo hình dáng ta muốn thì chúng ta cần phôi thép vừa dẻo dai vừa cứng cáp. Vì vậy, khâu nung phôi cần phải có độ chính xác cao về nhiệt độ và thời gian nung. Không những vậy, khâu phôi nung cũng phải đảm bảo kinh tế và thân thiện với môi trường.

            Vì thế, trong bài báo này, chúng tôi xin giới thiệu đến quý khách một công nghệ mới ứng dụng trong quá trình nung phôi vừa đảm bảo tính chính xác caom cũng như tiết kiệm điện năng hơn so với lò nung thông thường hiện nay. Đó chính là “ Bộ điều khiển nhiệt độ công suất DPU”.

1. CẤU TẠO LÒ ĐIỆN TRỞ

Hiện nay, có hai loại lò nung phôi chính: Lò dùng điện trở nung (lò điện) và lò đốt nhiên liệu. Tuy nhiên với xu hướng tự động hóa ngày càng phát triển, lò điện đang ngày càng được sử dụng phổ biến hơn lò đốt tự nhiên bởi:

• Tốc độ nung nhanh và đều.
• Lò kín, không có khói bụi, giảm thiểu nguy cơ cháy nổ do khí đốt
• Ít thất thoát về nhiệt
• Có thể thích hợp thêm hệ thống tự động hóa như dây chuyền tỉa phôi,...
• Kiểm soát nhiệt độ dễ dàng

• Chạy êm, ít tiếng ồn.

   

Hình 1: Cấu tạo lò điện trở

1: Lớp cách nhiệt  2: Lớp lót 3: Buồng lò 4: Điện trở (dây) nung 5: Vỏ lò 6: Vật cần nung

            Bù lại, khi sử dụng lò điện, chúng ta cần lưu ý hai vấn đề chính là: Năng lượng điện có giá thành cao cũng như nhân công vận hành lò cần chuyên môn cap để giải quyết sự cố.

            Nguyên lí hoạt động của lò dựa trên sự tỏa nhiệt trên dây điện trở khi có dòng điện chạy qua. Do đó, để có thể tối ưu được nhiệt tỏa ra của dây điện trở thì cần phải có phương án điều khiển dòng ra điện trở phù hợp với nhiệt độ hiện tại của lò.

Hiện tại có 2 phương án điều khiển đáp ứng nhu cầu trên là:

+ Điều khiển ON/OFF

+ Điều khiển PID

2. PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN

1. Điều khiển ON/OFF

Đây là chế độ điều khiển đơn giản nhất, được sử dụng rất lâu và rất phổ biến. Tuy nhiên, độ chính xác không cao, độ quá nhiệt lớn sẽ gây tổn thất về năng lượng.

      Về nguyên lí hoạt động của chế độ ON/OFF thì khá đơn giản: bộ điều khiển sẽ tác động đầu ra nếu môi trường nhiệt độ chưa vượt quá giá trị cài đặt và ngược lại. Thông thường thì chế độ này sẽ tương ứng với loại đầu ra điều khiển dạng đóng cắt tiếp điểm cơ như Relay/Contactor.

      Phạm vi ứng dụng trong những hệ thống điều khiển có quy mô lớn, cho phép độ quá nhiệt cao và ít có sự thay đổi về nhiệt độ.

2. Điều khiển PID

Ưu điểm: điều khiển với độ chính xác cao, tiết kiệm năng lượng tối đa, đảm bảo sự ổn định của hệ thống.

Nhược điểm: thuật toán điều khiển phức tạp, đòi hỏi người sử dụng có trình độ và kinh nghiệm. Khi sử dụng chế độ điều khiển PID thì loại đầu ra tối ưu là Relay bán dẫn SSR.

Không nên sử dụng Relay thường vì nó dễ xảy ra sự cố ngoài ý muốn như : đánh tia lửa điện, kẹt tiếp điểm, giảm tuổi thọ thiết bị...

Phạm vi ứng dụng: hệ thống yêu cầu độ chính xác cao, khoảng cách thay đổi nhiệt cho phép nhỏ. Thông thường khi sử dụng bộ điều khiển nhiệt có chế độ điều khiển PID thì luôn có jem2 theo các chức năng tự động điều chỉnh (Auto Tuning). Chức năng này cho sẽ tự động cân chỉnh các tham số P, I, D sao cho hệ thống đạt hiệu năng cao nhất. Tuy nhiên trong vào trường hợp thì người sử dụng vẫn phải điều khiển bằng tay (Manual) các tham số này.

3. SO SÁNH GIỮA CÔNG NGHỆ CŨ VÀ MỚI

Tin tức liên quan

• Hệ thống giám sát nguồn điện ACREL
• Hệ thống quản lý năng lượng ACREL
• Giải pháp quản lí năng lượng trạm sạc ACREL
• Giải pháp bảo vệ và điều khiển động cơ thông minh ACREL