垂熔爐是生產(chǎn)鎢鉬條的關(guān)鍵設(shè)備。長(zhǎng)期生產(chǎn)表明：垂熔工藝的好壞直接影響鎢鉬條的質(zhì)量，要生產(chǎn)高質(zhì)量的鎢鉬條，就必須嚴(yán)格控制垂熔工藝過(guò)程，因此，必須對(duì)垂熔工藝的操作過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以確保垂熔工藝的質(zhì)量。傳統(tǒng)的垂熔工藝是指在氫氣的保護(hù)下，讓數(shù)百安至數(shù)千安電流通過(guò)鎢鉬條而產(chǎn)生高溫。控制不同的電流和時(shí)間，就能間接控制垂熔溫度，但存在以下幾方面難以克服的問(wèn)題：（1）電流控制誤差超出±50A，難以保證產(chǎn)品質(zhì)量；（2）產(chǎn)品質(zhì)量一致性差；（3）工人操作時(shí)間長(zhǎng)，勞動(dòng)負(fù)荷大；（4）難以實(shí)現(xiàn)均衡用電等。80年代初，部分工廠已開(kāi)始從事“自動(dòng)垂熔”的研制工作，但是，由于客觀條件的限制，始終沒(méi)有取得突破性的進(jìn)展。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)少數(shù)鎢鉬絲生產(chǎn)廠家從國(guó)外引進(jìn)了成套垂熔爐裝置，使用效果較好。但是國(guó)外商家只提供少量技術(shù)資料及備品、備件，無(wú)疑，這對(duì)于工廠可持續(xù)生產(chǎn)和設(shè)備維修極為不利。針對(duì)以上這些問(wèn)題，我們將STD總線工業(yè)控制機(jī)應(yīng)用于垂熔爐上，取得了成功。 1、系統(tǒng)構(gòu)成 整個(gè)系統(tǒng)主要由奔騰586微機(jī)、STD總線工業(yè)控制機(jī)、感應(yīng)調(diào)壓器、實(shí)時(shí)顯示器、打印機(jī)、垂熔爐等部分組成，并保留了手動(dòng)操作電路和電壓表、電流表。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。上位機(jī)為奔騰586微機(jī)，主要對(duì)垂熔爐系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和管理，如修改或設(shè)定工藝曲線，實(shí)時(shí)顯示垂熔爐參數(shù)（電流、電壓、時(shí)間）、工藝流程、故障狀態(tài)、統(tǒng)計(jì)及打印報(bào)表等。下位機(jī)為STD總線工業(yè)控制機(jī)，每臺(tái)控制機(jī)控制4臺(tái)垂熔爐，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)32臺(tái)垂熔爐的群控。同時(shí)通過(guò)鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)定或修改工藝曲線等功能，并保持同上位機(jī)通信聯(lián)絡(luò)。 2、系統(tǒng)軟件 垂熔爐溫度控制系統(tǒng)軟件由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分構(gòu)成。上位機(jī)管理程序設(shè)計(jì)成模塊結(jié)構(gòu)，這樣易于擴(kuò)展。管理程序由8086匯編語(yǔ)言、dBASEⅢ、dBASE－plus和BASIC共3種語(yǔ)言編制。其中菜單1部分由8086匯編語(yǔ)言編制，菜單2（工藝管理）部分由dBASEⅢ和dBASE－plus語(yǔ)言編制，菜單3及菜單4（監(jiān)控管理）部分由BASIC編制。管理程序操作采取由上至下逐級(jí)菜單提示方式，用戶(hù)只需簡(jiǎn)單的操作便可對(duì)垂熔爐工作過(guò)程實(shí)行監(jiān)控。上位機(jī)3部分程序框圖詳見(jiàn)圖2。下位機(jī)主程序流程圖見(jiàn)圖3。 3、可靠性措施 為了適應(yīng)控制現(xiàn)場(chǎng)灰塵多、高溫、有害氣體和各種電磁干擾，進(jìn)一步提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，本系統(tǒng)采取了以下措施。 （1） 電源的濾波和輸入、輸出信號(hào)的處理 在電源進(jìn)線處，設(shè)有隔離變壓器以及高抗干擾穩(wěn)壓電源，開(kāi)關(guān)量輸入、輸出通道，模擬量輸入、輸出通道，與繼電器的連接通道都設(shè)置了光電隔離器，這樣可將從電網(wǎng)竄入的干擾濾除，特別是當(dāng)主回路啟停，繼電器吸合等電流沖擊時(shí)，系統(tǒng)均能正常工作。 （2） 克服慣性超調(diào) 本系統(tǒng)采用以下幾種方法消除電流振蕩：1）軟件實(shí)現(xiàn)分段調(diào)節(jié)電流；2）軟件設(shè)置使工作電流在±20A范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)不予調(diào)節(jié)；3）在A/D的輸入端接入濾波電容，濾去瞬變干擾信號(hào)。 （3） 接地處理 在有模數(shù)轉(zhuǎn)換的地方特別要注意模擬地和數(shù)字地問(wèn)題，同時(shí)，為了保證整個(gè)系統(tǒng)可靠地工作，還要防止系統(tǒng)各部分電路共地。為此，本系統(tǒng)采用浮地式接地，上位機(jī)電源與各接口電路板不共地，系統(tǒng)模擬地與數(shù)字地徹底分開(kāi)。 4、結(jié)束語(yǔ) STD總線工業(yè)控制機(jī)應(yīng)用于垂熔爐的自動(dòng)控制系統(tǒng)，這在國(guó)內(nèi)屬于首次。STD總線控制機(jī)把操作工人從緊張而單調(diào)的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來(lái)，一人可操作4臺(tái)垂熔爐，而手工操作時(shí)，一人只能操作1臺(tái)，并且工藝過(guò)程中消除了人為因素的影響，用計(jì)算機(jī)執(zhí)行垂熔工藝，時(shí)間控制相當(dāng)準(zhǔn)確，電流控制誤差范圍不超出±20A，自動(dòng)垂熔爐生產(chǎn)出來(lái)的鎢鉬條表面光潔，收縮均勻，比重合格，無(wú)欠熔或過(guò)熔現(xiàn)象，一次合格率高，加工性能好。