鎂合金天然氣熔化爐屬于坩堝式熔化爐，具有典型的慣性、滯后、非線性對象特征。內(nèi)部是個多變量系統(tǒng)，相互耦合，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又有許多干擾因素影響，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型。鎂合金壓鑄時的壓鑄溫度要比鋅合金和鋁合金熔化點高，當(dāng)生產(chǎn)細(xì)薄壁件時，對熔化爐溫度控制要求更為嚴(yán)格。影響鎂合金熔化爐熔池溫度的干擾因素很多，他的動態(tài)響應(yīng)一般都比較遲緩，如果采用單回路控制系統(tǒng)往往不能滿足生產(chǎn)工藝的要求，因此溫度控制系統(tǒng)選擇兩套溫度檢測系統(tǒng)的竄級控制方案。
主調(diào)節(jié)器檢測和控制的變量稱為主變量，即工藝控制指標(biāo)。在本系統(tǒng)中為鎂合金天然氣熔化爐熔池溫度。副調(diào)節(jié)器檢測和控制的變量稱為副變量，是為了穩(wěn)定主變量而引入的輔助變量。在本系統(tǒng)中副變量為鎂合金天然氣熔化爐的爐膛溫度，燃燒系統(tǒng)控制原理。主調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律選取PID控制規(guī)律，副調(diào)節(jié)器要求控制的快速性，選取P控制規(guī)律，可以不考慮有余差。
系統(tǒng)通過設(shè)置在鎂合金熔化爐坩堝內(nèi)的K型鎧裝熱電偶檢測熔化池溫度，將此溫度與設(shè)定值進(jìn)行比較得到偏差。如果存在偏差，溫控器就對此偏差按PID算法進(jìn)行修正。求得相應(yīng)的控制量?？刂平o定周期內(nèi)大火通斷時間比，進(jìn)而調(diào)節(jié)燃燒機的加熱功率，從而實現(xiàn)對鎂合金天然氣熔化爐的溫度控制。
同時鎂合金熔化爐的爐膛溫度檢測信號與設(shè)定值相比較，當(dāng)熔化爐爐膛溫度過低時，按P算法進(jìn)行修正，從而控制燃燒機的加熱功率。爐膛溫度調(diào)節(jié)器具有“粗調(diào)”的作用，鎂合金溶液溫度調(diào)節(jié)器具有“細(xì)調(diào)”的作用。通過這一粗一細(xì)的調(diào)節(jié)作用，從而達(dá)到調(diào)節(jié)鎂合金天然氣熔化爐整體爐溫，使壓鑄工件品質(zhì)得到進(jìn)一步提升。
