一种基于PLC的镀锌电加热炉加热控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种基于PLC的镀锌电加热炉加热控制系统，包括原控制子系统，原控制子系统包括：第一热电偶、温控仪、信号转换器、功率控制器，还包括：第二热电偶、多路温控仪、PLC、中间继电器，若干个第二热电偶与多路温控仪连接，多路温控仪的信号输出端与PLC的信号输入端连接，PLC的输出端通过中间继电器连接信号转换器以及功率控制器；多路温控仪至少包括一路输入端用于检测镀锌电加热炉内锌液温度，至少包括六路输入端用于镀锌电加热炉内检测炉膛温度，本发明专利技术还提出了一种基于PLC的镀锌电加热炉加热控制方法，避免了因为单一锌液温度检测装置出现故障时，无法实现超温报警，提高了抵抗因为意外故障导致风险的能力。

A heating control system and method of galvanizing electric heating furnace based on PLC

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC的镀锌电加热炉加热控制系统及方法
本专利技术涉及镀锌电加热炉加热控制领域，尤其是涉及一种基于PLC的镀锌电加热炉加热控制系统及方法。
技术介绍
目前，国内铁塔热浸镀锌行业电加热控制系统通常采用的是南宁汇安电工设备有限公司的基于单片机采用全数字三相晶闸管功率控制器的电加热炉加热控制系统。而南宁汇安电工设备有限公司的基于单片机采用全数字三相晶闸管功率控制器的电加热炉加热控制系统在实际运行且无人值守的情况下，曾发生加热系统因锌液温度检测专用补偿导线松脱短路引起检测温度在370摄氏度，实际锌液温度已高达630摄氏度，而因此加热系统持续加热产生大量锌渣和使锌锅使用寿命严重受损的设备故障，并造成了较大经济损失。针对加热系统持续加热产生大量锌渣并使锌锅使用寿命严重受损的设备故障的原因进行研究分析，直接原因为热电偶补偿导线因高温造成松脱短路；本质原因为加热系统设计时对出现意外故障风险估计不足，冗余设计不够，即温度上限保护仅依靠一套锌液温度检测装置控制，在其出现故障时，无法实现温度上限报警，不利于提高抵抗因为意外故障导致风险的能力。针对目前普遍存在的问题，主要是通过人为进行监控，以便能够在发生意外故障时可以及时发现问题，缺乏有效技术手段进行解决。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于PLC的镀锌电加热炉加热控制系统，解决了因为单一锌液温度检测装置出现意外故障导致抵抗风险的能力不高的问题。本专利技术第一方面提供了一种基于PLC的镀锌电加热炉加热控制系统，包括原控制子系统，所述原控制子系统包括：第一热电偶、温控仪、信号转换器、功率控制器，所述第一热电偶与温控仪的输入端连接，所述温控仪的输入端用于检测镀锌电加热炉内锌液温度，所述温控仪的输出端用于控制信号转换器输出功率控制器的加热信号，还包括：第二热电偶、多路温控仪、PLC、中间继电器，若干个所述第二热电偶与多路温控仪连接，所述多路温控仪的信号输出端与PLC的信号输入端连接，所述PLC的输出端连接中间继电器的工作线圈，中间继电器的两对常闭触点输入端连接信号转换器的加热信号输出端，中间继电器两对常闭触点输出端接连接功率控制器；其中多路温控仪至少包括一路输入端用于检测镀锌电加热炉内锌液温度，至少包括六路输入端用于镀锌电加热炉内检测炉膛温度。结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述第一热电偶的自由端通过补偿导线与温控仪的输入端连接和/或所述第二热电偶的自由端通过补偿导线与多路温控仪的输入端连接。结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，还包括远程终端，所述多路温控仪还包括GPRS模块，所述GPRS模块与所述远程终端通信连接。结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述多路温控仪的信号输出端与所述PLC的信号输入端之间还包括至少并联的7路多路温控仪温度上限报警开关，用于检测镀锌电加热炉内温度超过设定温度上限值时报警；以及至少并联的7路多路温控仪下限启动开关，用于检测镀锌电加热炉内温度低于设定温度下限值时启动加热。进一步地，所述PLC的信号输入端还包括复位开关，所述复位开关用于当加热控制系统温度上限报警停止加热后或当某一路温度上限报警信号异常单独报警时，确认故障后通过复位开关实现镀锌电加热炉重新加热。本专利技术第二方面提供了一种基于PLC的镀锌电加热炉加热控制方法，所述方法是基于本专利技术第一方面所述的基于PLC的镀锌电加热炉加热控制系统实现的，包括：PLC上电，并对PLC内至少七个计数器总复位(清零)；PLC内的至少七个计数器对多路温控仪的每一路温度上限报警有效输入信号进行相应计数，并对至少七个计数器进行求和；当PLC对至少七个计数器进行求和的数值大于等于3时，PLC输出继电器接通，中间继电器得电，切断信号转换器输出的功率控制器的加热信号。结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，还包括：PLC上电后，并对PLC内至少七个数据寄存器总复位(清零)；PLC内的至少七个数据寄存器对多路温控仪的每一路温度下限启动有效输入信号进行相应存储，并对至少七个数据寄存器进行求和；当PLC对至少七个数据寄存器进行求和的数值大于等于4时，PLC输出继电器断开，中间继电器失电复位，接通信号转换器输出的功率控制器的加热信号。进一步地，所述基于PLC的镀锌电加热炉加热控制方法还包括：当PLC对至少七个数据寄存器进行求和的数值大于等于4时，PLC对内部全部计数器以及全部数据寄存器分别进行总复位(清零)。结合第二方面，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述PLC输出继电器接通时对应连接PLC第一内部继电器，所述PLC输出继电器断开时对应连接PLC第二内部继电器。本专利技术采用的技术方案包括以下技术效果：1、本专利技术避免了因为单一锌液温度检测装置控制在其出现故障时，无法实现温度上限报警的情况，而且通过PLC进行控制，控制更全面多样，提高了抵抗因为意外故障导致风险的能力。2、本专利技术利用了六路炉膛温度测量，形成炉膛温度测量与锌液温度测量互补的检测系统，多方面多角度的对镀锌电加热炉加热控制系统进行监控。3、本专利技术可以通过GPRS模块与远程终端的通信连接，可以实现对镀锌电加热炉加热控制系统的远程监视和控制，实现无人监控，节约了人力成本。4、本专利技术通过设置复位开关，当温控系统温度上限报警停止加热后或当某一路温度上限报警信号异常单独报警时，确认故障后通过复位开关实现镀锌电加热炉重新加热，避免了通过PLC重新上电的方式重新加热，从而简化了工作流程。5、当PLC对至少七个计数器进行求和的数值大于等于3时，PLC输出继电器接通，中间继电器得电，切断信号转换器输出的功率控制器的加热信号；当PLC对至少七个数据寄存器进行求和的数值大于等于4，PLC输出继电器断开，中间继电器失电复位，接通信号转换器输出的功率控制器的加热信号；至少七路中多路同时出现故障的概率较小，极大解决了因为冗余设计不足导致无法实现温度上限报警的情况，提高了抵抗因为意外故障导致风险的能力。6、本专利技术中所述PLC输出继电器接通时对应连接PLC第一内部继电器，所述PLC输出继电器断开时对应连接PLC第二内部继电器，即温度上限上限报警继电器与温度下限启动继电器分别独立工作，避免温度上限上限报警与温度下限启动共用一个继电器，造成温度上限上限报警与温度下限启动工作混乱。应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明为了更清楚说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术方案中实施例一的结构示意图；图2为本专利技术方案中实施例一中PLC的接线示意图；图3为本专利技术方案中实施例一信号转换器与不同功率控制器之间连接示意图；图4为本专利技术方案中实施例一原控制子系统的控制过程示意图；图5为本专利技术方案中实施例二结构示意图；图6为本专利技术方案中实施例三方法流程示意图；图7为本专利技术方案中实施例四方法流程示意图；图8为本专利技术方案中实施例五方法流程示意图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PLC的镀锌电加热炉加热控制系统，包括原控制子系统，所述原控制子系统包括：第一热电偶、温控仪、信号转换器、功率控制器，所述第一热电偶与温控仪的输入端连接，所述温控仪的输入端用于检测镀锌电加热炉内锌液温度，所述温控仪的输出端用于控制信号转换器输出功率控制器的加热信号，其特征是，还包括：第二热电偶、多路温控仪、PLC、中间继电器，若干个所述第二热电偶与多路温控仪连接，所述多路温控仪的信号输出端与PLC的信号输入端连接，所述PLC的输出端连接中间继电器的工作线圈，中间继电器的两对常闭触点输入端连接信号转换器的加热信号输出端，中间继电器两对常闭触点输出端接连接功率控制器；其中多路温控仪至少包括一路输入端用于检测镀锌电加热炉内锌液温度，至少包括六路输入端用于镀锌电加热炉内检测炉膛温度。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC的镀锌电加热炉加热控制系统，包括原控制子系统，所述原控制子系统包括：第一热电偶、温控仪、信号转换器、功率控制器，所述第一热电偶与温控仪的输入端连接，所述温控仪的输入端用于检测镀锌电加热炉内锌液温度，所述温控仪的输出端用于控制信号转换器输出功率控制器的加热信号，其特征是，还包括：第二热电偶、多路温控仪、PLC、中间继电器，若干个所述第二热电偶与多路温控仪连接，所述多路温控仪的信号输出端与PLC的信号输入端连接，所述PLC的输出端连接中间继电器的工作线圈，中间继电器的两对常闭触点输入端连接信号转换器的加热信号输出端，中间继电器两对常闭触点输出端接连接功率控制器；其中多路温控仪至少包括一路输入端用于检测镀锌电加热炉内锌液温度，至少包括六路输入端用于镀锌电加热炉内检测炉膛温度。2.根据权利要求1所述基于PLC的镀锌电加热炉加热控制系统，其特征是，所述第一热电偶的自由端通过补偿导线与温控仪的输入端连接和/或所述第二热电偶的自由端通过补偿导线与多路温控仪的输入端连接。3.根据权利要求1所述基于PLC的镀锌电加热炉加热控制系统，其特征是，还包括远程终端，所述多路温控仪还包括GPRS模块，所述GPRS模块与所述远程终端通信连接。4.根据权利要求1-3任一所述的基于PLC的镀锌电加热炉加热控制系统，其特征是，所述多路温控仪的信号输出端与所述PLC的信号输入端之间还包括至少并联的7路多路温控仪温度上限报警开关，用于检测镀锌电加热炉内温度超过设定温度上限值时报警；以及至少7路并联的多路温控仪下限启动开关，用于检测镀锌电加热炉内温度低于设定温度下限值时启动加热。5.根据权利要求4所述的基于PLC...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪江波，宋孝俊，袁磊，徐梅林，李月巧，马少龙，陆鑫，张峰，耿雁东，韩振兴，李国昕，赵生贵，
申请(专利权)人：青海送变电工程有限公司，青海铁塔制造有限责任公司，国网青海省电力公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：青海,63