鎂合金天然氣熔化爐屬于坩堝式熔化爐,具有典型的慣性、滯后、非線性對(duì)象特征。內(nèi)部是個(gè)多變量系統(tǒng),相互耦合,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,又有許多干擾因素影響,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型。鎂合金壓鑄時(shí)的壓鑄溫度要比鋅合金和鋁合金熔化點(diǎn)高,當(dāng)生產(chǎn)細(xì)薄壁件時(shí),對(duì)熔化爐溫度控制要求更為嚴(yán)格。影響鎂合金熔化爐熔池溫度的干擾因素很多,他的動(dòng)態(tài)響應(yīng)一般都比較遲緩,如果采用單回路控制系統(tǒng)往往不能滿足生產(chǎn)工藝的要求,因此溫度控制系統(tǒng)選擇兩套溫度檢測(cè)系統(tǒng)的竄級(jí)控制方案。
主調(diào)節(jié)器檢測(cè)和控制的變量稱為主變量,即工藝控制指標(biāo)。在本系統(tǒng)中為鎂合金天然氣熔化爐熔池溫度。副調(diào)節(jié)器檢測(cè)和控制的變量稱為副變量,是為了穩(wěn)定主變量而引入的輔助變量。在本系統(tǒng)中副變量為鎂合金天然氣熔化爐的爐膛溫度,燃燒系統(tǒng)控制原理。主調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律選取PID控制規(guī)律,副調(diào)節(jié)器要求控制的快速性,選取P控制規(guī)律,可以不考慮有余差。
系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置在鎂合金熔化爐坩堝內(nèi)的K型鎧裝熱電偶檢測(cè)熔化池溫度,將此溫度與設(shè)定值進(jìn)行比較得到偏差。如果存在偏差,溫控器就對(duì)此偏差按PID算法進(jìn)行修正。求得相應(yīng)的控制量。控制給定周期內(nèi)大火通斷時(shí)間比,進(jìn)而調(diào)節(jié)燃燒機(jī)的加熱功率,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鎂合金天然氣熔化爐的溫度控制。
同時(shí)鎂合金熔化爐的爐膛溫度檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定值相比較,當(dāng)熔化爐爐膛溫度過(guò)低時(shí),按P算法進(jìn)行修正,從而控制燃燒機(jī)的加熱功率。爐膛溫度調(diào)節(jié)器具有“粗調(diào)”的作用,鎂合金溶液溫度調(diào)節(jié)器具有“細(xì)調(diào)”的作用。通過(guò)這一粗一細(xì)的調(diào)節(jié)作用,從而達(dá)到調(diào)節(jié)鎂合金天然氣熔化爐整體爐溫,使壓鑄工件品質(zhì)得到進(jìn)一步提升。