三菱Q64TCTTBWN模块在隧道窑温控中的应用

张世生

摘要：结合隧道窑的优点，对氧化锆隧道窑的控制工艺进行了研究，给出了温控曲线和烧嘴排布，以及窑车在预热带、烧成带、冷却带的分布。采用强大温控功能的Q64TCTTBWN模块，对其进行模块组态和参数设置，利用Q系列PLC进行控制，GOT触摸屏进行交互，达到了很好的控制效果。

关键词：Q64TCTTBWN；隧道窑；温控

1.隧道窑温控工艺

隧道窑一种连续式烧成设备，具有连续化、周期短、质量高、热效率高、温度均匀、节省劳力、使用寿命长等优点。本项目使用了41米长隧道窑，年产3千吨的氧化锆，采用一次码烧隧逍窑，预热和烧成共用一条隧道，窑上设预热和烧成两套工作系统，在适当的部位用气流将预热带和烧成段分开。本项目中窑内可存27辆窑车，符合温控曲线要求。

在温控工艺中，要求烧成带温度稳定在1100度，其它如加热带（1-8号窑车）、冷却带（19-25号窑车）温度由窑内气流控制实现，不需烧嘴控温。有10个煤气阀，由电动执行器的正反转控制其开度，自带积分环节。每个阀门带3个烧嘴，共30只烧嘴，排布合理。

2.温控模块Q64TCTTBWN

温控模块Q64TCTTBWN是三菱公司的自动化产品，其主要性能如下：

1.1 四路控制

可同时进行4个环路的温度采集、4点输出控制，即只有2路输出控制。本项目中共10个环路，需3块温控模块，2路采集闲置备用，外加8点输出控制。

1.2 传感器校正功能

如果实际温度和测得的温度（PV）之间有偏差，可通过设置传感器的修正值消除偏差。E2PROM的设定值备份，晶体管输出脉冲，控制输出周期：1～100s，本项目为60s。

1.3 简洁的调节控制

Q64TC可采用缺省的PID常数（比例带（P）、积分时间（I）、微分时间（D））和温度设定值（目标值：SV），自动温度调节控制进行。温度控制系统采用2位置ON/OFF脉冲控制。

3.参数设置

（1）模式修改

本項目使用GX Work2软件编程，在“工程”中添加“温度调节模块”，设置插槽号和起始地址。模块默认控制模式为“0：标准控制”，需更改为“2：加热冷却控制”。修改参数后，需写入温控模块的EEPROM中，若起始地址为H30，利用“当前值更改”，在线修改步骤如下：

1）Y31 OFF（设置模式）

2）Y39 ON （恢复系统默认参数）

3）X39 ON后Y39 OFF

4）Y3B ON

5）X3B ON 后Y3B OFF（参数更改生效）

6）Y38 ON， 预计10秒后X38 ON （EEPROM写操作）

7）X38 ON后Y38 OFF

8）CPU复位

9）写入设定好的智能模块参数后先不复位或断电

10）Y3B ON

11）X3B ON 后Y3B OFF（参数更改生效）

12）Y38 ON， 预计10秒后X38 ON （EEPROM写操作）

13）X38 ON后Y38 OFF

14）CPU复位

15）Y31 ON

在“参数”中清除掩码便可。可在“智能功能模块监视”中，监视修改结果。也可编程，利用程序完成模式修改，但上述过程更为简洁。

（2）参数设置

在“参数”标签中，选择传感器为S型热电偶（0-1700°C），比例带3.0%，冷却带为3.0%，周期为60s，死区设置3.0%，如果参数设置不合理，模块错误指示灯会闪烁，模块停止工作，直至正确。也可利用触摸屏，对参数进行动态设置。

4.运行控制

系统运行时，以GOT200触摸屏为人机界面，对每一回路需显示车位、设置温度、实时温度、状态切换、运行状态（手动或自动）、阀门开度、PV值、PID参数。

程序设计中，初始化时，启动3个温控模块，但停止各个回路；回路处于手动状态，可进行手动增大或减小阀门控制；点击自动按钮，回路自控温控，但最小开度不低于30%，以免阀门灭火（最好采用机械调节，确保阀门不灭火）；若实时温度与设置温度的温差超过5度，系统会报警，进入手动温控，确保产品质量。

5.结论

通过对氧化锆隧道窑的控制工艺进行了研究，给出了温控曲线和烧嘴排布，以及窑车在预热带、烧成带、冷却带的分布。采用温控模块Q64TCTTBWN，对其进行修改工作描述和设置运行参数，利用Q系列PLC进行控制，GOT触摸屏进行交互控制，实际控制温度误差不超过5度，产品质量与产量达到设计要求。

参考文献：

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[2]陆永.耕隧道窑温度控制系统的设计[J].西安：工业加热，2002，第1期：51-52

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[4]陈香杉.基于MPSO优化神经网络的隧道窑温度控制，控制工程，2012，S1期endprint