I. Project achtergrond en capaciteitsmatching logica

Deze casestudy betreft een productielijn voor inductieverwarming van aluminiumlegeringen, die staven van aluminiumlegeringen A6061 en 5083-H111 verwerkt met een diameter van Ø245 mm en een lengte van 500 mm, elk met een gewicht van 68.406 kg.

Het ontwerp van de capaciteit is als volgt afgeleid: bij een cyclustijd van 246 seconden per stuk, door 3600 seconden te delen door 246 seconden wordt 14,634 stuks per uur geproduceerd; vermenigvuldiging met 14.634 stukken met een enkel stuk gewicht van 68Deze berekeningsketen toont aan dat de cyclustijd de basisparameter is voor de hele vermogenskonfiguratie van de productielijn.,De snelheid van het transportmechanisme en de sorteringslogic ­ zijn geen indicator die willekeurig kan worden aangepast.

De vereiste verwarmingstemperatuur bedraagt 480 tot en met 495 °C, met een toelaatbare afwijking van ±15 °C. Het in het voorstel voor de uitrusting vermelde werktemperatuurbereik bedraagt 460 tot en met 480 °C,een lichte verschuiving van het procesvereistebereik van de koperDit verschil vereist doorgaans een kalibratiebevestiging tijdens de inbedrijfstelling op basis van het werkelijke smeedproces.

II. Configuratie van het stroomvoorzieningssysteem

De verwarmingsstroomvoorziening is voorzien van een volledig digitale IGBT-stroomvoorziening, model IGBT300/0.15, met een nominale vermogen van 300 kW en een nominale frequentie van 0,15 kHz, d.w.z. 150 Hz. De systeemvermogenfactor is groter dan 0.9.

De omvormer combineert snelle thyristors met IGBT-modules, met een ingangsspanning van 380V en een uitgangsspanning van 1000V. Het besturingsprogramma heeft automatische spanningsregeling.Beschermingsinrichtingen voor overstromingen, overspanning, aarding, snelle zekerheid, frequentie afwijking en koelwater afwijking.

De inductie spoel is gemaakt van koperen buis met een zuiverheid van ten minste 99,9% en een wanddikte van ten minste 2,0 mm, met behulp van Luoyang Copper T2 zuurstofvrije koud getrokken koperen buis.de spoel wordt met zuur gewassen, hoge temperatuur isolerende lak impregnatie en weerstandsoven bakken om een goede isolatie te garanderen, met een weerstandspanning (aan de grond) van niet minder dan 5000 V.De levensduur van de spoel is niet minder dan 8De ovenslijp gebruikt austenitische roestvrijstalen buizen.

III. Frequentie-keuze en belastingskenmerken

De nominale frequentie van deze apparatuur is 150 Hz en valt binnen het middenfrequentiegebied van inductieverwarming.Zodra de waarden van de inductantie L en de compensatiecapacitor zijn bepaald, wordt ook de natuurlijke resonantiefrequentie bepaald.en hoger wanneer de oven volledig is geladen met koud materiaal.

Deze belastingkenmerken stellen eisen aan de startfase: hoe dichter de startfrequentie bij de werkelijke laadfrequentie ligt, hoe hoger het succespercentage van de start.De in het voorstel aangenomen methode voor het opstarten van de frequentieswipe stuurt een reeks frequenties die het bereik van de variatie van de belastingfrequentie omvatten om de apparatuur te starten.De apparatuur gebruikt automatische frequentiegeleiding tijdens het gebruik, zonder handmatige aanpassing;wanneer het in verschillende frequentiebanden wordt gebruikt, eenvoudig verbinding van de juiste compensatie condensator bank aan te passen aan de geschikte impedantie waarde.

IV. Parameters van het koelwatersysteem

De inlaattemperatuur van het koelwater is 5 tot 35°C, de uitlaattemperatuur minder dan 55°C en de werkdruk 0,2 tot 0,3 MPa.5 m3/h, en voor de oven is het 37,5 m3/h, met een totale waterbehoefte van 45 m3/h. De koelmethode maakt gebruik van een koeltoren met gesloten circuit.

De interne watercircuits van de krachtafdeling verdienen een aparte uitleg: alle slangen zijn gemaakt van koolstofvrij rubber.en de lengte van het waterpad tussen de componenten wordt gehandhaafd op ten minste 1.5 tot 2 meter om instabiliteit van de apparatuur te voorkomen als gevolg van kruisbesmetting tussen onderdelen via het waterpad.Rode leidingen worden gebruikt voor terugvoerwater (warm water) en blauwe leidingen voor inlaatwater (koud water)De interne metalen watertank maakt gebruik van 304 roestvrij staal voor gecentraliseerde watervoorziening. Temperatuursensoren zijn op alle takleidingen geïnstalleerd en genummerd;wanneer de watertemperatuur abnormaal is, het besturingssysteem alarmt en toont op het touchscreen het nummer van de defecte waterleiding.

V. Mechanisch transport- en sorteringsmechanisme

De staven worden met de hand netjes op het opslagplatform geplaatst en het draaimechanisme draait de staven naar gelang van het verwarmingsritme in de voederbak.Het voedingsmechanisme is een cilindersysteem dat met een gelijkmatige snelheid voedt volgens het ritme.

De ontlading is uitgerust met een snelontladingsinrichting bestaande uit een watergekoelde zeshoekige asrol en een transportketen, met voldoende kracht om te voorkomen dat het materiaal omvalt.en structurele sterkte en hoge temperatuurbestandheid die voldoen aan de behoeften van de verschillende materialspecificaties in dit project.

Het sorteringsmechanisme is een driedelig ontwerp dat snel, nauwkeurig en onmiddellijk lage- en hoge-temperatuurmaterialen kan scheiden en deze via schachten naar hun respectievelijke bakken kan brengen.De eerste smedetemperatuur van de smeedstukken moet worden gereguleerd tussen 480 en 495°C (de instelling kan worden aangepast aan het proces van de klant)De smeedingen binnen dit temperatuurbereik gaan door naar de volgende bewerkingsfase; smeedingen onder of boven de smeedtemperatuur worden gesorteerd in verschillende bakken, met een sorteringssnelheid van 100%.

VI. Temperatuurmeting en temperatuurcontrole

Bij de uitgang van de oven van de inductor wordt een speciaal aluminium legeringstemperatuurmetingstoestel geïnstalleerd.en een speciaal temperatuurmetingsinstrument van aluminiumlegering is geïnstalleerd om aan de temperatuurmetingsbehoeften van verschillende werkomstandigheden te voldoenWanneer het temperatuurverschil van het meetinstrument te groot is of de temperatuur abnormaal is, wordt een geluids- en visuele alarmering geactiveerd.

De eerste smedetemperatuur kan in realtime worden weergegeven op de mens-machine-interface en het grote scherm.met een temperatuurweergave en opslagfuncties (opslagperiode van 180 dagen)De temperatuurmeting wordt niet beïnvloed door oppervlakte-oxideschaal, stof, rook of waterdamp.De nauwkeurigheid en duurzaamheid van het temperatuurmetingapparaat zijn gedurende 12 maanden gegarandeerd.

VII. Elektrische besturing en mens-machine-interface

De bedieningskast heeft een elektromechanische geïntegreerde bedieningskast, gemaakt van hoogwaardig karton met poedercoating om oxidatie te voorkomen.De externe bedieningskast is vervaardigd volgens een beschermingsniveau van ten minste IP54.De belangrijkste laagspanningscomponenten in de kast zijn van het merk Schneider Electric, de schakelaars zijn Chint, de kabels zijn kwalitatief hoogwaardige koperkernkabels en de signaallijnen zijn afgeschermde kabels.

De PLC is een eenheid van de Siemens S7-serie met een Profinet-communicatie-interface-module en het programmaontwerp omvat een foutinformatie-feedback- en zelfdiagnosesysteem.

De mens-machine-interface heeft een 15-inch kleuren touchscreen (TPC1571) van Beijing Kunlun Tongtai.en geverifieerde en opgeslagen productparameters (in staat om meer dan 50 soorten procesparameters te laden en af te lezen) kunnen op elk moment worden opgevraagd en afgedruktDe cyclustijd (rechtstreeks invoertijd) en de materiaallengte kunnen op dit scherm worden ingesteld en het scherm kan automatisch de hoeveelheid laagtemperatuurmateriaal, gekwalificeerd materiaal,en hoogtemperatuurmateriaal.

De werking is verdeeld in twee modi: automatisch en handmatig, ingeschakeld via een selectie-schakelaar met twee posities.het hele apparaat kan worden gestart en gestopt met alleen de start- en stopknoppenIn de handmatige modus kunnen verschillende functies afzonderlijk met knoppen worden gestart, waarbij alle bewerkingen op het touchscreen worden uitgevoerd.

De intelligente foutidentificatiefunctie geeft de foutinhoud weer en biedt de bijbehorende oplossingen wanneer er een storing of alarm voor speciale werkomstandigheden optreedt.de exploitanten in staat stellen om snel met meer dan 90% van de veel voorkomende storingen om te gaan. De middenfrequente voedingskast is uitgerust met een foutdiagnosesysteem. Wanneer het systeem storingen ondervindt zoals overspanning, overstromingen, wateronderbrekingen of veiligheidsfouten, wordt het apparaat opgesteld om de stroom van het apparaat te controleren.het stopt onmiddellijk de machine en sluit automatisch de belangrijkste schakelaar.

VIII. Speciale werkwijzen voor smeedbedrijven

Aanvankelijke werkwijze: bij het starten van elke dienst is het inductieverwarmingssysteem net gestart en is de temperatuur in de inductoroven de aanvankelijke temperatuur.Om de productie van materiaal bij lage temperatuur te verminderen, deze modus verhoogt of handhaaft het vermogen dienovereenkomstig in ritme of snelheid wanneer het verwarmde materiaal in een ritme of snelheid wordt gevoerd, zodat elke balk de smedetemperatuur bereikt.

Menu-modus: Wanneer de gebruiker de billet opnieuw verwarmt, hoeft hij alleen het bestelnummer in het menu in te voeren,en het inductieverwarmingssysteem draait automatisch volgens de verwarmingsgegevens in het menu zonder handmatige aanpassing, zodat de kwaliteit van de verwarming van het product consistent is.

Reinigingsmodus van de oven: wanneer na het werk van de dag een reiniging van de oven vereist is,simpelweg activeren van de oven reiniging modus zorgt ervoor dat het voedingsmechanisme te duwen lege dummy materiaal in de oven kamer volgens het ingestelde ritme, waarbij het vermogen geleidelijk afneemt, waardoor de energiebesparing tijdens het reinigingsproces van de oven wordt gemaksimaliseerd.