摘要：使用國(guó)產(chǎn)無紙記錄儀在進(jìn)口真空感應(yīng)熔煉爐上實(shí)現(xiàn)多通道生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄，使生產(chǎn)全過程的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)記錄完整，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)為提高設(shè)備運(yùn)行可靠性提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。      
    關(guān)鍵詞：無紙記錄儀；真空感應(yīng)熔煉爐      
    中圖分類號(hào)：TG232．3;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A；文章編號(hào)：1006－9658（2010）03－2      

    熔鑄中心是中航工業(yè)北京航空材料研究院下屬的一個(gè)生產(chǎn)中心，主要使用真空感應(yīng)熔煉爐進(jìn)行各類高溫合金母合金以及其他功能材料的生產(chǎn)。因?yàn)檎婵崭袘?yīng)熔煉爐使用時(shí)的特殊要求，目前生產(chǎn)方式為24小時(shí)連續(xù)倒班生產(chǎn)，冶煉時(shí)采用人工觀測(cè)計(jì)量?jī)x表（不帶記錄功能），讀取數(shù)據(jù)按照時(shí)間進(jìn)行冶煉記錄。在此種情況下，由于操作人員的水平和能力參差不齊，在工作時(shí)不可避免出現(xiàn)讀數(shù)誤差或者由于疲勞倦怠等情況，造成冶煉記錄與實(shí)際參數(shù)不符，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制和追溯造成一定程度的困擾，也不利于生產(chǎn)工藝改進(jìn)的數(shù)據(jù)積累。      
    另外，冶煉過程中的一些設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)由于不需要在冶煉記錄中記載，也無法進(jìn)行查詢。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，無法根據(jù)故障發(fā)生前的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)來查找故障原因，只能是根據(jù)故障表面情況進(jìn)行排故工作，而無法預(yù)防性地進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)，影響了設(shè)備生產(chǎn)能力的發(fā)揮和潛在故障的排查。      
    為解決以上兩個(gè)問題，熔鑄中心在兩臺(tái)美國(guó)進(jìn)口的熔煉爐上安裝了多通道無紙記錄儀，進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和記錄。經(jīng)過前期調(diào)研和論證，采用了盤古公司的VX6000型多通道無紙記錄儀，經(jīng)過幾個(gè)月的試運(yùn)行，證明此套裝置具有計(jì)量精度較高、運(yùn)行穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)以及與原有設(shè)備兼容性較好等特點(diǎn)。      
    [1]選型      
    在設(shè)計(jì)之初，經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)研以及與部分產(chǎn)品廠家溝通，決定選用國(guó)內(nèi)浙江盤古公司生產(chǎn)的記錄儀。國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)符合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)要求，尤其是其內(nèi)部設(shè)計(jì)了真空儀表的標(biāo)度轉(zhuǎn)換程序，可以直接將國(guó)產(chǎn)真空表的二次輸出以真空指數(shù)的方式進(jìn)行顯示，而不需要人工在儀表內(nèi)部進(jìn)行標(biāo)度變換的公式設(shè)計(jì)。其缺點(diǎn)是局域網(wǎng)功能不完善（但可以使用485網(wǎng)絡(luò)）。為檢驗(yàn)其抗干擾性能，在現(xiàn)場(chǎng)開啟大功率中頻感應(yīng)電源、多臺(tái)真空泵、水泵、吊車、柴油和電動(dòng)叉車等設(shè)備模擬實(shí)際生產(chǎn)工況，VX6000型完全能滿足使用要求。由于其價(jià)格僅為進(jìn)口同類型儀表的1/3，浙江盤古的記錄儀便成為首選。      
    [2]參數(shù)      
    設(shè)置根據(jù)每熔煉批次間隔，將數(shù)據(jù)采集間隔設(shè)為1s，這樣可以連續(xù)采集6天左右，滿足一批次熔煉時(shí)間間隔的要求。      
    [3]通道設(shè)置      
    在VX6000系列中，選用12通道的VX6012型，使用其中的10個(gè)通道，剩余兩個(gè)通道用于以后擴(kuò)充。每個(gè)通道均為萬能輸入，可輸入標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（0～10mA、0～5V、4～20mA、1～5V）、熱電偶（B、E、J、K、S、T等）、熱電阻（Pt100、Cu50）等脈沖信號(hào)。在實(shí)際使用時(shí)分別選用了0～5V、4～20mA、J型熱電偶類型通道。      
    [4]計(jì)量檢測(cè)      
    在使用之前，以0～5V通道為例，對(duì)其測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)量檢測(cè)，經(jīng)過計(jì)量單位的計(jì)量檢測(cè)，其精度滿足要求。在實(shí)際使用中我們也與原有的歐陸儀表進(jìn)行對(duì)比，其顯示數(shù)據(jù)基本一致。      
    [5]安裝      
    在安裝時(shí)，因?yàn)橛涗泝x的安裝尺寸為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，便直接代替了原有顯示真空度的歐陸儀表。此套熔煉爐為美國(guó)Consarc公司生產(chǎn)，柜內(nèi)僅有110V電源，但儀表使用了電源電壓范圍較寬的開關(guān)電源，可以直接適應(yīng)而無需電壓變換，減少了安裝工作的工作量。      
    [6]真空通道      
熔煉爐真空儀表為美國(guó)產(chǎn)品，除了指針顯示之外，輸出為電壓值，原有數(shù)字儀表顯示的也是電壓值，在此通道上，為了最大限度地減少對(duì)操作人員的操作習(xí)慣的影響，我們便沒有進(jìn)行標(biāo)度變換，仍然顯示電壓值。      
    [7]測(cè)溫通道      
    測(cè)溫對(duì)象主要為鋼液和循環(huán)冷卻水。其中鋼液測(cè)溫分為光學(xué)測(cè)溫和熱電偶測(cè)溫。光學(xué)測(cè)溫為原有的愛康雙比色測(cè)溫儀，數(shù)據(jù)輸出采用4～20mA，測(cè)溫范圍1100～1700℃；熱電偶測(cè)溫采用B型熱電偶測(cè)溫，因?yàn)橛涗泝x本身數(shù)據(jù)采集間隔為1s，不能滿足測(cè)量鋼液時(shí)的B型熱電偶測(cè)溫快速反應(yīng)要求，只能采用一次儀表進(jìn)行變換，得到相應(yīng)的線性輸出。在實(shí)際使用中采用日本導(dǎo)電儀表，輸出采用4～20mA。測(cè)量記錄水溫采用設(shè)備原帶的J型熱電偶來測(cè)溫。      
    [8]中頻電源      
    設(shè)備原有中頻電源為美國(guó)應(yīng)達(dá)公司的電源，其中頻功率、中頻電壓、中頻頻率信號(hào)為0～5V輸出，經(jīng)過隔離器輸入到記錄儀中，經(jīng)過計(jì)算，在記錄儀內(nèi)部進(jìn)行標(biāo)度變換，得到真實(shí)的中頻電源數(shù)值。圖1為設(shè)備安裝效果；圖2為儀表外觀圖；圖3為記錄儀的顯示界面，其中通道11和通道12為備用，目前無數(shù)據(jù)。  

    利用無紙記錄儀進(jìn)行改造的費(fèi)用不高，改造工作和難度也不大，但改造后儀表使用效率很高。經(jīng)過近1年的使用，表明此記錄儀的測(cè)量準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)記錄以及抗干擾能力等都令人比較滿意，而且基本上達(dá)到了免維護(hù)狀態(tài)。另外，由于該無紙記錄儀采用了先進(jìn)的微機(jī)技術(shù)，做到了全能模擬輸入，體積小，功耗低，通用性廣，獨(dú)立性強(qiáng)，畫面色彩鮮艷，讀數(shù)直觀，反映靈敏可靠，數(shù)據(jù)保存、追憶都十分方便，是集測(cè)量和管理為一體的較好設(shè)備。      

    *原文發(fā)表于《中國(guó)鑄造裝備與技術(shù)》2010年第3期，經(jīng)作者同意轉(zhuǎn)載。