ZA-TGZ/4型智能調功溫控裝置

1、概述
　　ZA-TGZ系列智能調功裝置適用于純電阻性負載的電加熱爐的加熱控制，可以實現電加熱爐的溫度自動調節。根據加熱爐的工作要求，調功裝置內配置有三相交流晶閘管調功器、溫度控制器、可控硅組件、溫度數顯表、恒轉矩變頻器等器件。
　　ZA-TGZ系列智能調功裝置通過調節三相晶閘管正弦波的周波數達到控制輸出功率的目的。本調功裝置的特點是采用*的數字式變周期觸發器，配置控溫儀表，組成*的PID自動溫度控制系統和自動功率調節控制系統。傳統的調功器采用定周期周波控制器，在小慣性負載系統中會出現晶閘管調節幅度增大時負載“閃爍”現象。而本調功裝置采用變周期控制系統，三相晶閘管在電流過零時觸發導通（又稱交流過零開關電路），負載獲得完整的正弦波電壓、電流群，使得系統調節更加穩定平滑，三相晶閘管輸出完整的正弦波，無高次諧波干擾。本調功裝置采用全數字控制，控制部分和回路實現光電隔離，性能穩定；可以接受1~5V、0~10V、4~20mA各種信號輸入；可以完成手動/自動調節控制功能，控制精度高，可以高達1%~0.1%；二次數顯表可以顯示爐內空氣溫度和電熔化物溫度；變頻控制回路可以實現爐蓋的無沖擊平滑關、閉，滿足加熱爐的整體工作要求。
2、系統結構配置
2.1系統結構
　　調功裝置柜體結構采用非標型GGD結構。每個電加熱爐配套兩個調功控制柜，每個調功柜完成加熱爐左側（或右側）的加熱控制。兩個調功控制柜構成一個完整的加熱爐溫度自動調節控制系統。溫度反饋可采用單側單點反饋，也可以采用雙側、雙點反饋。
2.2調功裝置的系統配置
 

3.工作環境要求
本產品為室內裝置，其使用條件應滿足下列要求：
3.1、 氣溫+40℃，月平均氣溫不超過+30℃，氣溫不低于-5℃；
3.2、 大氣壓力l00kpa以上；
3.3、 大氣中無嚴重影響絕緣的污穢及侵蝕性和爆炸性介質。
4、主要技術指標
4.1、 額定輸入交流電壓：380V±10%(三相四線)；
4.2、 額定輸入功率:315KW×2;
4.3、 輸出電壓:0~375V;
4.4、 輸出電流:480A;
4.5、 控制方式：數字式變周期過零觸發；
4.6、 溫控精度:≤1%；
4.7、 噪聲： ≤55dB(距裝置1m）；
5、工作原理
5.1 ZA-TGZ/4型智能調功控制裝置采用全周波、變周期間歇式控制方式。即在一定取樣時間內，間歇開通一定周波，調節方式如圖1所示。

采樣時間

圖1 全周波、變周期間歇波形

　　由于晶閘管調功器輸出是斷續正弦波群，它不存在高次諧波分量，相反卻存在低次諧波分量（低于工頻）又稱次諧波分量。
5.2 ZA-TGZ/4型智能調功控制裝置主回路原理圖如附圖所示。
5.3 ZA-TGZ/4型智能調功控制裝置變頻聯動原理圖如附圖所示。
6、調功器部分操作說明：
6.1、上電后進入初始狀態，POW燈閃亮， MAN燈或AUTO燈中的一個閃亮（根據預選的開機手動運行/自動運行方式），其他燈不亮，SV相應顯示“A000”（自動運行狀態下的占空比）或“H×××”（次工作時設置的手動運行占空比）。
6.2、如需進入菜單，進行以下操作（不需進入菜單則略過此步）：
按∨鍵 + A/M 鍵一秒，SV顯示“？？？？”，按∧鍵進入隱含菜單。各菜單設置分別為：
菜單1、開機后手動/自動運行選擇：SV顯示“S--H”或“S--A”，按∧鍵或∨鍵選擇，按A/M鍵進入下一選項，按R/S鍵退出菜單。
菜單2、輸入信號選擇：SV顯示“4-20”（代表4~20mA、1-5V等）或“0-10”（表0~10 V、0~20 mA、0~5V等），按∧鍵或∨鍵選擇，按A/M鍵進入下一選項，按R/S鍵退出菜單。
菜單3、單相負載/三相負載選擇：SV顯示“P--1”（單相）或“Ｐ--3”（三相），按∧鍵或∨鍵選擇，按A/M鍵進入下一選項，按R/S鍵退出菜單。
菜單4、軟起動時間設置：SV顯示“t -××”，按∧鍵或∨鍵設定0~60秒軟起動時間；按A/M鍵進入下一選項，按R/S鍵退出菜單。
（請注意：該時間值在手動運行狀態下為從零輸出到設置值輸出的時間，在自動運行狀態下為從零輸出到滿負荷輸出的時間）
菜單5、控制信號A/DC量程設置：SV顯示“××××”，無需用戶設置，否則可能造成零點飄移。按A/M鍵進入下一選項，按R/S鍵退出菜單。
菜單6、通信站號設置：SV顯示“i d××”，按∧鍵或∨鍵選擇0~63，按A/M鍵進入下一選項，按R/S鍵退出菜單。(無通信要求時請勿設置)
菜單7、移相觸發/過零觸發選擇：SV顯示“-CYC” (過零觸發)或“-PHA”(移相觸發)，按∧鍵或∨鍵選擇“-CYC”。（選擇“-PHA”當負載為 Y、△接法時有可能造成工作不正常。）按A/M鍵進入下一選項，按R/S鍵退出菜單。
菜單8、移相觸發角低限位設置：SV顯示“L140”，在“-CYC”（過零觸發）下無意義，在“-PHA”(移相觸發) Y0接法下自L140至L360。按A/M鍵進入下一選項，按R/S鍵退出菜單。 (無特殊要求時請勿設置)
菜單9、移相觸發角高限位設置：SV顯示“H140”，在“-CYC”（過零觸發）下無意義，在“-PHA”(移相觸發)下自H140 至H360。按A/M鍵進入下一選項，按R/S鍵退出菜單。(無特殊要求時請勿設置)
菜單10、軟件版本號：SV顯示“0110”。不可調整。按A/M鍵進入下一選項，按R/S鍵退出菜單。
退出菜單后進入運行操作。
6.3、按A/M鍵選擇現在需要的手動/自動運行狀態，指示燈和SV作相應顯示。
6.4、若選擇手動運行狀態，按∧或∨鍵可調整手動運行占空比，SV顯示值相應變化；若選擇自動運行狀態，按∧或∨鍵不起作用。
6.5、按R/S鍵進入運行，POW燈長亮，MAN或AUTO燈中的一個（根據選擇的運行狀態）長亮，其他燈不亮。SV顯示“A×××”（自動運行狀態下的占空比）或“H×××”（手動運行狀態下的占空比）?？刂破鞲鶕斎胄盘栕詣诱{整占空比（自動運行狀態下），或按人工設置的占空比（手動運行狀態下）運行。
6.6、運行過程中按∧或∨鍵，在自動運行狀態下不起作用；在手動運行狀態下改變占空比，指示燈無變化，SV作相應顯示。
6.7、運行過程中按A/M鍵一下，顯示“H--A”或“A--H”，提示運行狀態將轉換，再按A/M鍵一下確認轉換，原運行狀態被切換，指示燈和SV按轉換后的運行狀態顯示。
6.8、運行過程中按R/S鍵，運行停止，回到初始狀態，指示燈和SV顯示與初始狀態同。次設置的手動運行占空比值被記憶。
6.9、運行過程中出現故障，按故障類型分為二種情況：
A ： 晶閘管電源缺相故障：運行繼續，ALM閃亮，其他燈不變，SV顯示“Err1”。
故障排除后，按R/S鍵一次恢復正常運行。
B ： 晶閘管過熱或聯鎖器件動作：運行停止，ALM閃亮，其它燈與初始狀態同。
SV顯示“Err2”。
故障排除后，按R/S鍵一次回到待機狀態，再按R/S鍵一次正常運行。

請注意：在關閉周波控制器電源前，請先確認觸發器處于待機狀態（即周波控制器沒有運行），否則有可能因晶閘管反壓使程序紊亂而無法正常運行。

圖2 周波控制器面板示意圖

　　各項準備就緒后，按調功器儀表板上電源合閘按鈕，使主回路合閘，按周波控制器面板“∧”鍵值數碼顯示25%，表示此時電源輸出額定功率的25%，觀察三相電流表電流是否穩定平衡。若正常，則再按一次數字周波控制器按鈕“A/M”，將周波控制器置于“AUT”（自動）位置； (關于周波控制器更詳細的內容可以參考“TZ-III型數字周波控制器使用手冊”)
6.10溫控表上電一分鐘后，其顯示模式為“PV/SV”，此時按溫控儀面板“∧”或“∨”，調整設定溫度至所需溫度。
6.11若溫度穩定時波動太大，則需要調整溫控儀PID參數。需要進行如下操作，以使用該表的自適應功能。
(1) 按住溫控表色SET鍵2秒鐘，數碼管顯示CLK；
(2) 再按SET鍵直至數碼管顯示AUT；
(3) 按“∨或∧”鍵，使“ATU=1”；
(4) 按“RESET”鍵復位，保存參數。
(5) 注意：自適應啟動后，系統將有一段時間要發生震蕩，屬于正?，F象，所以請保護好設備，以免因超溫造成損壞。自適應啟動后請不要更改溫度設定值否則自適應將自動停止，也不要更改系統工作狀態，否則自適應的參數可能與系統不匹配。
詳細使用請參考隨機所帶“智能自整定PID調節控制儀使用說明書”
6.12 緊急情況處理
當遇到周波控制器有問題而無輸出時，可以把備用開關QF2投入運行，以維持給爐子供電加熱。

圖 3 溫度控制器面板示意圖

7、爐蓋開啟關閉操作
7.1、當爐蓋處于閉合狀態時，關閉爐蓋啟停按鈕將不起作用，此時只有開啟爐蓋啟停按鈕有效。按動開啟爐蓋啟動按鈕，變頻器以設定的速度（高速）運行，爐蓋處于開啟過程中；
7.2、 當爐蓋開到開啟爐蓋減速點時，變頻器自動啟動設定的第二速度（低速）運行；
7.3、當爐蓋開到位時，變頻器自動停止運行；
7.4、在開啟爐蓋過程中如果有異常情況，應按動開啟爐蓋停止按鈕，使爐蓋停止運行；
7.5、 當爐蓋處于開啟狀態時，開啟爐蓋啟停按鈕將不起作用，此時只有關閉爐蓋啟停按鈕有效。按動關閉爐蓋啟動按鈕，變頻器以設定的速度（高速）運行，爐蓋處于關閉過程中；
7.6、 爐蓋開到關閉爐蓋減速點時，變頻器自動啟動設定的第二速度（低速）運行；
7.7、 當爐蓋關到位時，變頻器自動停止運行；
7.8、在關閉爐蓋過程中如果有異常情況，應按動關閉爐蓋停止按鈕，使爐蓋停止運行。
7.9、 變頻器速度及加減速時間設定：
a. 變頻器參數在設定過程中，變頻器必須處于停機狀態。
b. 本系統中電機高速由變頻器P1004號參數“一段速度設定1X”決定。
c. 本系統中電機低速由變頻器P1005號參數“二段速度設定2X”決定。
d. 本系統中電機由停止到高速所需時間由變頻器P1120號參數“一段加速時間at1”決定。
e. 本系統中電機由高速到低速所需時間由變頻器P1121號參數“二段減速時間dt2”決定。
f. 以上描述為通過變頻器實現爐蓋的開閉，也可以通過把轉換開關切換到工頻擋，直接用工頻啟動電機以實現爐蓋的開啟和關閉；工頻時操作按鈕與變頻器時的操作按鈕相同。
g.關于變頻器更詳細的內容請參照隨機所帶“西門子MICROMASTER440使用說明書”

8、測試溫度與實際溫度對應表

用戶可以參考此表來設定爐溫。
9、易損件列表
 

10、運輸和貯存
10.1運輸時產品的傾斜度不超過30°，運輸過程中嚴禁劇烈顛簸和震動。
10.2本產品應貯存在室內，其氣溫不應低于-25℃，空氣中應沒有嚴重的腐蝕性氣體。
11、隨機資料：
? ZA-TGZ/4型智能調功溫控裝置使用說明書
? WP-D905溫度控制器使用說明書
? WP-C100數字顯示調節儀使用說明書
? TZ-IV周波控制器使用說明書
? 變頻器使用說明書