申请/专利权人：重庆龙煜精密铜管有限公司

申请日：2018-12-13

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN109471405B

主分类号：G05B19/05

分类号：G05B19/05;G01R19/25;C21D11/00;C21D9/08;C22F1/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.04.09#实质审查的生效;2019.03.15#公开

摘要：本发明介绍一种退火炉加热管电流监控改造装置，包括安装在退火炉底部的加热管，所述加热管与供电电缆相连，在所述供电电缆上安装有电流监控装置，所述电流监控装置是由电流互感模块、变送器模块和PLC模拟量输入模块构成，所述电流互感模块的输入端与供电电缆电连接，电流互感模块的输出端与变送器模块的输入端相连，所述变送器模块的输出端与PLC模拟量输入模块的输入端相连，所述PLC模拟量输入模块的输出端与操作终端通信连接。本发明的改造装置能够在第一时间发现故障问题，并反馈报警，而且可靠性较好，并且响应速度快，降低了事故发生率，使得不合格产品率明显降低，从而为企业节约了大量的成本。

主权项：1.退火炉加热管电流监控改造装置，包括安装在退火炉底部的加热管（1），所述加热管（1）与供电电缆（2）相连，其特征在于，在所述供电电缆（2）上安装有电流监控装置（3），所述电流监控装置（3）是由电流互感模块（31）、变送器模块（32）和PLC模拟量输入模块（33）构成，所述电流互感模块（31）的输入端与供电电缆（2）电连接，电流互感模块（31）的输出端与变送器模块（32）的输入端相连，所述变送器模块（32）的输出端与PLC模拟量输入模块（33）的输入端相连，所述PLC模拟量输入模块（33）的输出端与操作终端（4）通信连接；所述电流互感模块（31）：用于实时采集供电电缆（2）上的电流原始信号，并将采集的电流原始信号转变为模拟电流信号，再将模拟电流信号发送给变送器模块（32）；所述变送器模块（32）：用于接收电流互感模块（31）输入的模拟电流信号，然后将模拟电流信号转换成标准电流信号，再将标准电流信号输出给PLC模拟量输入模块（33）；所述PLC模拟量输入模块（33）：用于接收变送器模块（32）输入的标准电流信号，并对标准电流信号进行计算分析，然后将分析结果通过控制信号发送给操作终端（4）；所述操作终端（4）：用于接收PLC模拟量输入模块（33）发送的控制信号，并通过显示屏显示电流状态；所述PLC模拟量输入模块（33）在计算分析时，通过如下步骤进行分析计算：将接收到的标准电流信号规格化为0-27648的数字量；将步骤1）中规格化后的数字量转换为0-400A的工程值；将步骤2）中所得的工程值作为未知数X代入公式：Y=（X27648）*400，然后计算得出Y的值；检测加热管的实时温度值，将实时温度值与预设温度值的差值进行PID计算后，得到脉冲信号变化百分比；当脉冲信号变化百分比达到100%时，将步骤3）中的Y值与预设的正常值14860进行比较，若Y值小于正常值14860时，产生报警信号；若Y值大于或等于正常值14860时，不产生报警信号；将报警信号输出到操作终端（4）进行显示并报警。

全文数据：退火炉加热管电流监控改造装置技术领域本发明涉及退火炉的改造技术，具体是一种退火炉加热管电流监控改造装置，属于铜管加工技术领域。背景技术现目前在生产制造高精度铜管的过程中，对铜管进行退火处理是重要的工序之一，所谓退火是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却的一种金属热处理工艺。目的是使经过铸造、锻轧、拉伸加工的材料软化，改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能，退火影响铜管的硬度的主要因素是晶粒度，影响晶粒度大小的因素主要有:退火温度和保温时间。目前在进行退火处理工序时，需要使用到退火炉，通过对退火炉进行升温来加热铜管，由于退火炉是靠电加热管来进行加热升温的，当加热管发生异常时，就会对加热温度造成影响，从而对铜管产品的质量造成隐患。而且目前使用的退火炉，并没有对每一个加热管的电流进行实时监控，操作人员只能通过温度的变化去判断加热管的异常，却不能直观的去发现加热管的好坏，这样容易造成产品的批量质量事故。发明内容针对现有技术中的上述不足，本发明的主要目的在于解决现目前退火炉中缺少对加热管好坏的监控手段，导致不能及时发现故障的问题，而介绍一种能够实时监控加热管电流的退火炉加热管电流监控改造装置。本发明的技术方案：退火炉加热管电流监控改造装置，包括安装在退火炉底部的加热管，所述加热管与供电电缆相连，其特征在于，在所述供电电缆上安装有电流监控装置，所述电流监控装置是由电流互感模块、变送器模块和PLC模拟量输入模块构成，所述电流互感模块的输入端与供电电缆电连接，电流互感模块的输出端与变送器模块的输入端相连，所述变送器模块的输出端与PLC模拟量输入模块的输入端相连，所述PLC模拟量输入模块的输出端与操作终端通信连接；所述电流互感模块：用于实时采集供电电缆上的电流原始信号，并将采集的电流原始信号转变为模拟电流信号，再将模拟电流信号发送给变送器模块；所述变送器模块：用于接收电流互感模块输入的模拟电流信号，然后将模拟电流信号转换成标准电流信号，再将标准电流信号输出给PLC模拟量输入模块；所述PLC模拟量输入模块：用于接收变送器模块输入的标准电流信号，并对标准电流信号进行计算分析，然后将分析结果通过控制信号发送给操作终端；所述操作终端：用于接收PLC模拟量输入模块发送的控制信号，并通过显示屏显示电流状态；所述PLC模拟量输入模块在计算分析时，通过如下步骤进行分析计算：1）将接收到的标准电流信号规格化为0-27648的数字量；2）将步骤1）中规格化后的数字量转换为0-400A的工程值；3）将步骤2）中所得的工程值作为未知数X代入公式：Y=（X27648）*400，然后计算得出Y的值；4）检测加热管的实时温度值，将实时温度值与预设温度值的差值进行PID计算后，得到脉冲信号变化百分比；5）当脉冲信号变化百分比达到100%时，将步骤3）中的Y值与预设的正常值14860进行比较，若Y值小于正常值14860时，产生报警信号；若Y值大于或等于正常值14860时，不产生报警信号；6）将报警信号输出到操作终端进行显示并报警。本发明中，PLC模拟量输入模块中采用的PID计算方法是一种现有的计算方法，本领域的技术人员都能够知道该PID计算方法是工业控制设备上常用的温度计算方法，这里通过引入PID计算方法并结合预设的计算方法，来帮助判断加热管电流是否处于正常状态。优化地，所述模拟电流信号的数值为0-5A，所述标准电流信号的数值为4-20mA。优化地，所述电流互感模块的型号为BH-0.66。优化地，所述变送器模块的型号为MIK-DJ。相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：1、本发明的改造装置通过对加热管的电流进行实时监控，能够在第一时间发现故障问题，并反馈报警，从而解决了目前加热管损坏后工作人员不知情的问题，能够杜绝铜管批量质量事故的发生。2、可靠性较好，并且响应速度快，无需人员值守，实现了对于退火炉的自动监控管理，明显提升了生产过程中的安全性。3、由于降低了事故发生率，使得不合格产品率明显降低，从而为企业节约了大量的成本。附图说明图1为本发明退火炉加热管电流监控改造装置的结构示意图；图2为本发明中电流监控装置的结构示意图。图中，1—加热管，2—供电电缆，3—电流监控装置，31—电流互感模块，32—变送器模块，33—PLC模拟量输入模块，4—操作终端。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。如图1-图2所示，本发明的退火炉加热管电流监控改造装置，包括安装在退火炉底部的加热管1，所述加热管1与供电电缆2相连，这里的加热管1升温后对退火炉进行加热。本发明的创新在于，在所述供电电缆2上安装有电流监控装置3，所述电流监控装置3是由电流互感模块31、变送器模块32和PLC模拟量输入模块33构成，所述电流互感模块31的输入端与供电电缆2电连接，电流互感模块31的输出端与变送器模块32的输入端相连，所述变送器模块32的输出端与PLC模拟量输入模块33的输入端相连，所述PLC模拟量输入模块33的输出端与操作终端4通信连接；所述电流互感模块31：用于实时采集供电电缆2上的电流原始信号，并将采集的电流原始信号转变为模拟电流信号，再将模拟电流信号发送给变送器模块32；所述变送器模块32：用于接收电流互感模块31输入的模拟电流信号，然后将模拟电流信号转换成标准电流信号，再将标准电流信号输出给PLC模拟量输入模块33；所述PLC模拟量输入模块33：用于接收变送器模块32输入的标准电流信号，并对标准电流信号进行计算分析，然后将分析结果通过控制信号发送给操作终端4；所述操作终端4：用于接收PLC模拟量输入模块33发送的控制信号，并通过显示屏显示电流状态。本发明中，所述PLC模拟量输入模块在计算分析时，通过如下步骤进行分析计算：1）将接收到的标准电流信号规格化为0-27648的数字量；2）将步骤1）中规格化后的数字量转换为0-400A的工程值；3）将步骤2）中所得的工程值作为未知数X代入公式：Y=（X27648）*400，然后计算得出Y的值；4）检测加热管的实时温度值，将实时温度值与预设温度值的差值进行PID计算后，得到脉冲信号变化百分比；5）当脉冲信号变化百分比达到100%时，将步骤3）中的Y值与预设的正常值14860进行比较，若Y值小于正常值14860时，产生报警信号；若Y值大于或等于正常值14860时，不产生报警信号；6）将报警信号输出到操作终端4进行显示并报警。本发明中，所述模拟电流信号的数值为0-5A，所述标准电流信号的数值为4-20mA，所述电流互感模块的型号为BH-0.66，所述变送器模块的型号为MIK-DJ。工作时，由电流互感模块31检测供电电缆2上的电流信号，并将检测到的电流信号转换为0-5A的模拟电流信号，通常模拟电流信号为5A，然后电流互感模块31将所述模拟电流信号输入到变送器模块32，由变送器模块32将模拟电流信号转换为4-20mA的标准电流信号，然后变送器模块32再将标准电流信号输入到PLC模拟量输入模块33，PLC模拟量输入模块33对标准电流信号进行计算后，再输出信号到操作终端4显示，这里的操作终端4采用的是常用的工控机显示终端。本发明的改造装置能够对每根加热管的状态进行了实时在线监控，并进行异常情况追踪，从而改变了以前定期检查的间断模式，大大降低了设备异常的发生率。当完成本发明的改造后，当发生加热管烧断等异常时，改造后的装置会通过电流显示出来，操作人员能够通过监控画面及时发现，通知维修人员进行处理，这样就避免了长时间加热异常造成的温度影响。实现了及时发现处理，及时追踪的目的，可以避免退火温度对产品造成的质量隐患，提升了设备的可控性。需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。

权利要求：1.退火炉加热管电流监控改造装置，包括安装在退火炉底部的加热管（1），所述加热管（1）与供电电缆（2）相连，其特征在于，在所述供电电缆（2）上安装有电流监控装置（3），所述电流监控装置（3）是由电流互感模块（31）、变送器模块（32）和PLC模拟量输入模块（33）构成，所述电流互感模块（31）的输入端与供电电缆（2）电连接，电流互感模块（31）的输出端与变送器模块（32）的输入端相连，所述变送器模块（32）的输出端与PLC模拟量输入模块（33）的输入端相连，所述PLC模拟量输入模块（33）的输出端与操作终端（4）通信连接；所述电流互感模块（31）：用于实时采集供电电缆（2）上的电流原始信号，并将采集的电流原始信号转变为模拟电流信号，再将模拟电流信号发送给变送器模块（32）；所述变送器模块（32）：用于接收电流互感模块（31）输入的模拟电流信号，然后将模拟电流信号转换成标准电流信号，再将标准电流信号输出给PLC模拟量输入模块（33）；所述PLC模拟量输入模块（33）：用于接收变送器模块（32）输入的标准电流信号，并对标准电流信号进行计算分析，然后将分析结果通过控制信号发送给操作终端（4）；所述操作终端（4）：用于接收PLC模拟量输入模块（33）发送的控制信号，并通过显示屏显示电流状态；所述PLC模拟量输入模块（33）在计算分析时，通过如下步骤进行分析计算：将接收到的标准电流信号规格化为0-27648的数字量；将步骤1）中规格化后的数字量转换为0-400A的工程值；将步骤2）中所得的工程值作为未知数X代入公式：Y=（X27648）*400，然后计算得出Y的值；检测加热管的实时温度值，将实时温度值与预设温度值的差值进行PID计算后，得到脉冲信号变化百分比；当脉冲信号变化百分比达到100%时，将步骤3）中的Y值与预设的正常值14860进行比较，若Y值小于正常值14860时，产生报警信号；若Y值大于或等于正常值14860时，不产生报警信号；将报警信号输出到操作终端（4）进行显示并报警。2.根据权利要求1所述的退火炉加热管电流监控改造装置，其特征在于，所述模拟电流信号的数值为0-5A，所述标准电流信号的数值为4-20mA。3.根据权利要求2所述的退火炉加热管电流监控改造装置，其特征在于，所述电流互感模块（31）的型号为BH-0.66。4.根据权利要求3所述的退火炉加热管电流监控改造装置，其特征在于，所述变送器模块（32）的型号为MIK-DJ。

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