自動 PCB めっきラインは、制御システムを手動の設定値調整から PLC{0}} ベースの SCADA システムにアップグレードしました。既存の PTFE 浸漬ヒーターは、電力レベルでは新しい制御に互換性がありましたが、温度制御性能は低下しました。ヒーターのサイクルがより頻繁になり、バス温度が変動し、ヒーター端子が以前よりも熱くなりました。ヒーターは問題ありませんでした。コントロールインターフェイスは次のとおりでした。
自動めっきラインには、正確な制御信号に応答し、制御システムが使用できるフィードバックを提供できるヒーターが必要です。ヒーター自体は抵抗負荷ですが、その切り替え、監視、保護の方法によって、ヒーターが自動化システムとスムーズに統合されるかどうかが決まります。
スイッチングデバイス: コンタクタと SCR
ヒーターを切り替える最も簡単な方法は、機械式接触器を使用することです。コンタクタは、PLCからの制御信号に基づいて回路を開閉します。ヒーターが完全にオンまたは完全にオフになっています。
機械式接触器は、タンクの熱質量がオン/オフのサイクルを滑らかにする低速プロセスに機能します。厳密な温度制御が行われる自動化ラインでは、コンタクタが頻繁に動作し、接点が磨耗して温度振動が発生することがあります。
シリコン制御整流器(SCR)は比例制御を提供します。- SCR は、各 AC サイクル内で急速にオン/オフを切り替えることにより、ヒーターに供給される電力を調整します。その結果、機械的磨耗のないスムーズで継続的な制御が実現します。
| スイッチングデバイス | 制御タイプ | サイクルライフ | 温度安定性 | 最優秀アプリケーション |
|---|---|---|---|---|
| 機械式接触器 | オン/オフ | 100,000–500,000 | ±2~4度 | 遅いプロセス |
| ソリッドステート リレー- | オン/オフ | >1000万 | ±1~2度 | 中程度のプロセス |
| SCRパワーコントローラー | 比例 | 無限 | ±0.5~1度 | 厳密な制御 |
| SCR + PID | 比例+積分 | 無限 | ±0.2~0.5度 | 自動化ライン |
自動めっきライン用切替装置オプション
温度センサーとフィードバック
自動化ラインには、制御システムに正確で再現可能なフィードバックを提供する温度センサーが必要です。 K 型熱電対は一般的ですが、時間の経過とともに変化します。 PT100 RTD はより安定しており、精度も優れています。
センサーの位置によって、制御システムが温度変化をどのくらい早く認識するかが決まります。ヒーター近くの熱プルーム内のセンサーは、バルク流体内のセンサーよりも速く応答します。シース-に取り付けられたセンサーは最も速く応答します。
自動化ラインでは、デュアル センサーがよく使用されます。1 つは制御用、もう 1 つは過熱保護用です。-制御センサーは PID ループにフィードバックを提供します。保護センサーは、温度が安全限界を超えた場合にヒーターを停止する独立した信号を提供します。
| センサーの種類 | 正確さ | 安定性 | 応答時間 | 最優秀アプリケーション |
|---|---|---|---|---|
| K 型熱電対 | ±2~3度 | 適度 | 適度 | 汎用 |
| J 型熱電対 | ±2~3度 | 適度 | 適度 | 汎用 |
| PT100測温抵抗体 | ±0.5~1度 | 高い | 適度 | 自動化ライン |
| シース-に取り付けられた RTD | ±0.5~1度 | 高い | 速い | クリティカルコントロール |
| 赤外線センサー | ±2~5度 | 適度 | 速い | 非接触測定- |
自動めっきライン用の温度センサーオプション
コミュニケーションと統合
自動めっきラインでは、PLC、分散制御システム (DCS)、または PC{0}} ベースの SCADA システムを使用する場合があります。ヒーター制御は、選択したプラットフォームと統合する必要があります。
シンプルなオン/オフ制御は、PLC からのデジタル出力を介してインターフェイスできます。 SCR コントローラは、アナログ信号 (4 ~ 20 mA または 0 ~ 10 V) を使用して電力レベルを設定する場合があります。スマート コントローラーは、Modbus、Ethernet/IP、Profibus などのデジタル通信プロトコルを使用する場合があります。
統合方法によって、必要な配線、端子構成、およびプログラミングが決まります。ヒーターのサプライヤーは、ヒーターを設計する前に、制御プラットフォームと通信プロトコルを知っておく必要があります。
| 制御プラットフォーム | インターフェースの種類 | 信号 | 配線 |
|---|---|---|---|
| デジタル出力付きPLC | オン/オフ | DC24V | コンタクタまたはSSR |
| アナログ出力付きPLC | 比例 | 4~20mA | SCRコントローラー |
| DCS | アナログまたはデジタル | 4 ~ 20 mA または Modbus | SCRまたはスマートコントローラー |
| スカダ | デジタル | イーサネット/IP または Modbus | スマートコントローラー |
自動めっきライン用の制御プラットフォームインターフェース
安全性と保護の統合
自動化ラインには、障害状態が発生した場合にヒーターを停止する安全インターロックが必要です。インターロックには、低レベル スイッチ、フロー スイッチ、過熱センサー、地絡保護などが含まれる場合があります。-
ヒーターはこれらのインターロックに対応している必要があります。端子エンクロージャは追加の配線に対応する必要があります。制御回路は、インターロックが開いたときにヒーターの通電が遮断されるように設計する必要があります。-
標準の制御では不十分な場合
標準的な制御では、自動めっきラインに必要な精度、応答時間、または統合が提供されない場合があります。シース-に取り付けられた RTD、SCR 電力コントローラ、およびプラントの制御システムに適合する通信インターフェイスを備えたカスタム制御パッケージは、必要なパフォーマンスと統合を提供します。仕様プロセスには、制御プラットフォーム、通信プロトコル、温度耐性、および安全インターロックが必要です。

