井式退火炉电气控制柜的设计

　　井式退火炉电气柜的设计包括加热器供电系统、加热器控制系统、过载保护系统以及风机真空泵控制系统。控制柜外面版上面包括开始停止开关、运行状态指示灯、风机真空泵开关、急停开关，中间位置为触摸屏。在控制柜的上方还有报警蜂鸣器。

　　1.加热器控制系统设计：

　　井式炉有四个独立的加热区域，根据退火工艺要求，我们对这四个加热区域采用固态继电器单独控制。固态继电器(简称SSR)是微电子电路，分立电子器件，电子功率器件组成的无触点开关，采取隔离器件。因此在开关过程中没有机械性的接触，此外固态继电器除了具有普通继电器具有的开关功能外，还具有逻辑电路功能。由于设计的温度控制系统采用脉冲式加热，需要继电器频繁的开关，传统的交流接触器在频繁开关的状态下会产生点火花，有安全隐患，而且传统继电器在工作状态下会产生很大的噪音。此外，由于工业现场环境复杂，而固态继电器耐机械冲击，对安装没有太高的要求，具有防腐蚀的能力，灵敏度高。因此设计选用固态继电器。固态继电器工作时会产生大量的热，因此必须配有散热器。

　　2.过载保护系统：

　　当电路出现问题时，例如电流过高，电路短路等，除了对井式退火炉内退火过程造成影响外，损坏控制柜内其他电气元件，同时也会对较大地影响到生产的安全。因此在电气控制设计中过载保护是不能少的。

　　我们采用熔断器的过流保护原理，熔断器的工作原理很简单，利用金属导体作为熔体串联与电路中，当电路过载时或者有短路电流通过熔体时，会引起熔体发热而熔断，达到分离电路的目的。由于其结构简单使用方便，广泛使用在工业生产当中。我们采用低压方管刀形熔断器型号为RT16。

　　我们考虑到我们选用的为封闭式熔断器，当熔断器熔断时系统停止工作而熔断器从外观并不能观察出来是否熔断，从而我们很难判断到底是由于什么原因导致系统停止运行。在每组熔断器上方添加一组撞击器，当熔断器熔断时撞击器前段会弹射出撞击针并撞击到前方节点，系统就会感应到熔断器熔断导致系统停止运行，并在工控机上显示故障原因。

　　3.温度采集系统设计：

　　井式退火炉温度控制系统较为关键，只有采集的温度数据准确，才能保障后期温度控制的精确。我们采用K型热电偶来采集炉内四个区域的温度以及铜盘管的温度，之后将热电偶采集的温度模拟量信号经引线传输到PLC模拟量模块，通过PLC的编程运算转化为与之相对应的温度值，在触摸屏以及工控机上显示出来。