高溫持久拉力實驗機的改造

牟翠娟，衣龍光

（1.山東省萊陽市高級職業學校,山東萊陽市 265205;2.瑪努爾（煙臺）工業有限公司,山東煙臺市 264000）

高溫持久拉力實驗機的改造

牟翠娟1，衣龍光2

（1.山東省萊陽市高級職業學校,山東萊陽市 265205;2.瑪努爾（煙臺）工業有限公司,山東煙臺市 264000）

拉力實驗機；改造

鑄造行業除了關注鑄件的外觀及組織結構之外，對材料的性能指標也非常重視，因此經常需要用到拉力實驗機。瑪努爾（煙臺）工業有限公司主要從事高溫合金的離心鑄造及砂型鑄造，由于產品用于石化行業的反應爐等安全要求非常高的場合，因而對鑄件質量的要求和檢驗非常嚴格，特別是對于產品試樣的高溫持久實驗更是如此。公司原有4臺高溫持久實驗機，由于年限太久，使用的日本歐姆龍溫控儀表雖然在當時很先進，但隨著電子技術的飛速發展，現在看來技術已經落后，加上現在對檢驗的要求比以前高得多，原設備已經不能滿足生產需要。我們充分發揮學校在計算機應用方面具有的專業優勢以及工廠在設備結構原理和過程控制儀表應用方面的條件優勢，選用國產儀表及專用軟件，配以個人計算機，對原設備進行了改造，收到了很好的效果。

1 原設備情況

設備由機械部分、加熱電爐、溫控系統三部分組成。機械部分實現對加熱爐的支撐、移動及試樣的夾持、拉伸等功能；加熱電爐實現對試樣進行加熱；溫控系統按照工藝曲線實現加熱爐上下半區的溫度控制。整個實驗過程的實現及記錄都由人工完成。

目前對高溫持久實驗的要求是：①溫度控制要求準確可靠；②嚴格按照工藝要求的升溫曲線升降溫（見圖1）；③整個過程要求留有記錄，以備客戶檢查監控及自己保留存檔；④溫度誤差不超過0.5%。

溫度控制的準確程度主要與溫控儀表的性能有關，原來簡單的位式控制誤差太大（達3%以上），顯然無法滿足要求。按照要求的升溫曲線升降溫，以往靠人工控制時間雖然可實現，但難以保證實驗的準確性和真實性。至于記錄，以往只是實驗員根據表格手工記錄，費力費時不說，而且難脫作假的嫌疑，因為高溫持久實驗動輒幾十甚至幾百小時的連續作業無論對設備能耗還是對操作者的耐性都是個考驗。

2 改造過程

根據原有設備的性能以及新的要求，經過考察論證，我們認為采用國產儀表和系統組成集散控制系統，完全可以實現上述工藝要求。

廈門安東電子有限公司生產的LU-960M型智能儀表采用模糊理論與傳統PID控制功能相結合的控制方式，控制過程響應快，超調小，能夠實現溫度的精確控制。另外，該型號儀表具有分段控制功能（可以設定多至200段的程序控制曲線），完全可以滿足不同實驗工藝要求的升降溫曲線。該公司的Anthone DCS專用軟件，可以實現智能儀表與上位機的通訊，這樣上位機就可以對整個生產過程進行實時監控，還可以將整個過程的所有數據和曲線以歷史記錄的形式保存在電腦硬盤，如需要還可以將數據和曲線打印輸出。另外，利用該軟件，可以方便地在個人電腦上進行編程以完成各種溫控曲線的自動控制過程。

上位機最好采用工控機，但考慮到價格問題，也可以采用普通的個人計算機，配以RS485/232轉換模塊，就可將智能儀表與個人計算機聯系起來進行通訊。該軟件對計算機操作系統的要求不高，Win98系統就可以。出于方便和經濟的原因，我們利用淘汰下來的舊計算機，全面維護后重新安裝操作系統及DCS應用軟件，然后與儀表連接。由于系統一條通訊線路上可以掛接多至128塊智能儀表，我們此次改造共有4臺設備8只儀表，為了實現通訊，需要對每塊儀表進行合理的編址，編址是在系統連接無誤后從每只儀表的面板上進行。正確編址后，就可實現儀表與計算機的通訊，之后儀表的實時狀態就完全顯示在計算機屏幕上。這樣就可同時實現對所有儀表的實時監控，并對所有儀表的歷史數據曲線進行記錄保存，需要時可以隨時打印出來。然后，根據工藝要求，通過電腦編制溫控程序，由于使用了DCS專用軟件，此過程非常直觀方便，只要稍加培訓，操作人員就可以勝任。該系統的構成方框圖見圖2。

系統改造完成后，對操作者進行了簡單培訓就投入使用。使用一年來，系統運行穩定，溫度控制精確，1200℃時的誤差在5℃以內，完全滿足工藝要求。同時，不但使操作者從以前每天抄表記錄的繁瑣中解脫出來，而且由于實現了自動控制和實時監控記錄，增加了控制的準確性和實驗的可信度。質檢部門的可以隨時調取歷史記錄檢查操作者的工作情況，便于進行管理。更重要的是，客戶也可以隨時調取歷史記錄以確認實驗過程的準確性和真實性。可以說既從根本上保證了產品的質量控制，又贏得了客戶的信任。

Transformation of a Tension Testing Machine with High Heat and Permanence Capacity

MOU CuiJuan1，YI LongGuang2
（1Shandong Laiyang City High Vocational School Laiyang City 265205，Shandong China 2Marnuor（Yantai）Industry Co.Lid.，Yantai 264000，Shandong China）

Tension testing machine；Transformation

TG115.5+2;

B；

1006－9658（2010）02－2

2009－12－10

2009－159