Resumen: Este artículo presenta la aplicación del PLC UniMAT en el sistema de control del horno de arco eléctrico para la fundición de óxido de magnesio. El horno de arco eléctrico convierte la energía eléctrica en energía térmica, calentando o fundiendo directamente el mineral de carbonato de magnesio y separando los materiales de óxido de magnesio calificados. La estabilidad y la capacidad antiinterferencia del sistema PLC UniMAT han sido completamente verificadas en el campo de los equipos de hornos de arco eléctrico en la industria de la fundición, lo que proporciona una base sólida para mejorar la estabilidad del proceso de fundición.
Palabras clave: horno de arco eléctrico, PLC UniMAT, control automático, antiinterferencias
1 Introducción
El proceso de fundición en horno de arco eléctrico de China se quedó atrás antes de la década de 1980. Después de décadas de desarrollo, el proceso de fundición y el rendimiento del control gradualmente se ponen al día con el nivel internacional. Especialmente en la fundición de óxido de magnesio, el sistema PLC UniMAT ha sido confirmado por los clientes de fabricación de equipos, logrando un control automático, reduciendo la carga de trabajo manual y los daños en los equipos y las pérdidas económicas causadas por la operación manual incorrecta.
2 Principio de funcionamiento
La fundición en horno de arco eléctrico es un tipo de modo de trabajo de bajo voltaje y alta corriente. Se inyecta energía eléctrica en el electrodo de grafito y se forma un arco entre el electrodo y el mineral. La temperatura del arco es tan alta como 3000 C, lo que puede fundir eficazmente el mineral de carbonato de magnesio. El horno de arco eléctrico consta principalmente de transformador de horno de arco eléctrico, electrodo de grafito, brazo elevador, cuerpo de horno móvil, motor de conversión de frecuencia, sistema de control, etc. Los electrodos de grafito se fijan en el brazo elevador respectivamente, y la distancia entre los electrodos de grafito y el mineral se ajusta mediante el accionamiento hacia adelante y hacia atrás del motor de conversión de frecuencia, logrando así el control de corriente, asegurando el equilibrio de corriente trifásica y logrando el control automático. La figura 1 describe los componentes principales del horno de arco eléctrico.
3. Composición del sistema de control
En el sistema PLC uniMAT, se puede hacer clic en la configuración del sistema PLC UniMAT en la pestaña 2.
1：PLC UNIMAT
UniMAT CPU226 tiene 24DI y 16DO; 7 módulos IO extensibles; integra 2 puertos de comunicación, todos compatibles con comunicación PPI; el espacio de almacenamiento del programa es de 20K, el espacio de almacenamiento de datos del usuario es de 10K; utiliza tecnología FLASH para mantener el apagado durante mucho tiempo, sin soporte de batería, puede guardar datos hasta por 10 años; algoritmo de cifrado iterativo AES especial, protección de los derechos de propiedad intelectual.
4 proceso de control
La idea central del sistema de control es controlar la distancia entre el electrodo de grafito y el material mineral, para así controlar la corriente. El nodo clave es la precisión y estabilidad de la adquisición de señales de corriente y voltaje. Para lograr los propósitos anteriores, se selecciona el módulo de entrada analógica EM231 para recolectar corriente y voltaje trifásicos A, B, C, y se utiliza el módulo de salida analógica EM232 para proporcionar señales de voltaje de -10 V a 10 V para el funcionamiento del inversor. La CPU procesa las señales recolectadas por EM231 y EM232, y realiza el funcionamiento automático del equipo de acuerdo con el programa preestablecido. La Figura 2 describe las funciones correspondientes de cada módulo PLC del sistema de control. (contraseña de reenvío: PLC de la serie UniMAT UN200) 
Fig. 2 Función del módulo PLC
El sistema puede implementar dos modos de control automático y manual. En el funcionamiento automático, la CPU recopila señales de retroalimentación, como voltaje y corriente, y las compara con los ajustes actuales, las calcula y ajusta la salida de voltaje analógica para controlar la frecuencia de marcha hacia adelante y hacia atrás del motor. Durante el funcionamiento manual, las frecuencias positiva y negativa del motor se ajustan mediante el funcionamiento de los botones del panel de control. El funcionamiento manual tiene prioridad sobre el funcionamiento automático cuando se produce una anomalía en el equipo.
El sistema tiene funciones de alarma de falla, apagado por falla, etc. Cuando el equipo falla, hay una función de alarma fotoeléctrica sonora, que solicita al operador que responda, si hay fallas graves, como exceso de corriente, bloqueo del motor o apagado automático del equipo.
5 observaciones finales
El entorno de control industrial del equipo es abominable, con transformadores de hasta 20000 KVA o más; los electrodos y materiales de grafito producen directamente un arco de alta temperatura; sistema de suministro de energía trifásico de 4 cables; entorno electromagnético complejo, la estabilidad de la CPU y el módulo y la capacidad antiinterferencias tienen requisitos más altos. A través de la verificación, el módulo PLC UniMAT pasó la prueba de entorno hostil.
