[其他]行進導體加熱裝置的溫度控制系統

無效

• 申請號: 87107567
• 申請日: 1987-10-31
• 公開（公告）號: CN87107567A
• 公開（公告）日: 1988-10-05
• 發明（設計）人: 西原明
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: G05D23/32
• 分類號: G05D23/32
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 顏承根

本發明涉及一種裝置的溫度控制系統，裝置借助于一個直接供電源產生的電阻熱連續加熱行進中的導體。其中，行進導體主要包括那些在生產CV纜線（CV????cables）中準備作硫化處理或者在導體生產中在軟化和退火工藝過程中所使用的導體。

在現有技術中，有關控制行進導體溫度的系統不一而足。比如，日本專利公告第47-46136（1972）號上披露了一種利用大氣溫度來補償自然輻射的方法，它利用近似地與線速度的四次方根成正比的信號適當地去控制加熱源的方法來實現。在公開號為39-26741（1964）的另一項日本專利申請所公開的技術中，通過加上一個具有特定曲線的信號連續地控制退火（softened，軟化）電壓值，這些特定曲線近似于由“電壓＝α線速度]]>”的關系所規定的線速度-電壓特性曲線，藉此，退火（softened）電壓即可適當地對不同線速度進行補償。

在包括如上所引述的現有技術中，任何一種常規的溫度補償系統在對結果逐步進行補償之前均不測量實際溫度，而在現有技術中的任何一個系統都根據設定的理論和/或經驗程序控制加熱源，即，導體的溫度。因此，這些現有的技術均不能完全地消除各種產生誤差的因素，從而導致了溫度控制的不精確。

一般說來，這些產生誤差的因素包括下面幾個方面：

（1）由于晝、夜、季節溫度的不同而造成的環境溫度的不同所引起的加熱導體的溫度不同;

（2）即便是導體的加熱過程中，每一瞬間的輻射條件也各不相同。這是因為所有的導輥、供電短路輪以及周圍大氣都被加熱。由上述產生誤差的因素（1）所產生的溫度差異（誤差）的范圍為±20℃。另一方面，由上述產生誤差的因素（2）所產生的溫度誤差的范圍為+0℃至30℃。結果，當采用現有的常規溫度控制技術的任何一種時，由上述產生誤差的因素（1）和（2）的聯合效應所產生的受控溫度與實際溫度之間的誤差被認為從-20℃至50℃不等。

此外，如果所采用的程序不正確，也會產生溫度誤差。

本發明提供一種新型的系統，使用帶這種系統的新型加熱裝置對行進中的導體進行加熱可完全消除上述那些問題。其中，該系統使行進導體的電氣短路輪與絕緣輪之間形成環形，以便使電流得以直接流經環形導體從而利用電阻對其加熱。其中，電流具有一個由理論和/或經驗數據控制的特定輸出電壓值。本發明的加熱裝置順次對行進行導體的溫度進行測量，然后，對含有測得的溫度數據的反饋信號進行控制。最終對由不同的環境溫度、不同時期的不同的輻射條件以及不精確的工藝程序所產生的誤差進行補償。在進行補償過程中，本發明的加熱裝置探測環形導體的終點的最后溫度，用來控制反饋信號。

應該指出，如果本發明的系統僅只通過探測環形導體終點的溫度不斷地去控制反饋信號，則該系統將進入含有一個特定空余時間的加熱過程控制狀態，這段空余時間由環長÷導體移動速度＝信號通過環的時間計算。這將導致溫度過高或過低，從而使系統難以在環形導體的終點持續地保持特定的溫度。盡管讓行進導體的一段通過環的時間（亦即加熱時間）并非完全浪費（這是因為行進導體在通過環的時候是被連續地加熱的），但是，如果輸入如圖2所示的恒定加熱源的話，溫度將以一定的梯度上升。那些由溫度控制所產生的偏高、偏低或擺動（hunting）等現象分別與使溫度上升的時間t₁有關。因此，如果系統只采取將含有最終溫度數據的信號反饋的那種補償步驟，時間t₁的不利影響將出現，從而使系統不可避免地產生超調現象。特別地，假定環長為10米，并且導體以每分鐘0.5至50米的速度行進，那么，時間t₁將視生產條件而按下式變化：

時間t₁＝ (10米)/(0.5至50米/分) ＝0.2至20分鐘

因此，根據生產條件，在環形導體的終點，無論是溫度過高或過低現象均不可忽略。

盡管提供一個加上與導體的行進速度相應的I（積分值）的PI（比例+積分）控制器是較為理想的，但是，從商業角度而言，這樣一種簡便的控制系統是不能得到的。

因此，為有效地防止溫度過高或過低現象的發生，本發明的系統在環形導體的終點提供了一個測溫點，此外，它還在環的中間提供了一個或多個測溫點以使信號在整體控制反饋信號之前從那些測溫點反饋到P????ID（比例+積分+微分）控制系統。