Contrôleur de puissance GPC pour le préchauffage uniforme de la matrice d’extrusion dans les fours
Découvrez comment contrôler le chauffage électrique dans les fours de préchauffage des matrices pour l'extrusion de l'aluminium
Préchauffage uniforme et précis de la matrice d'extrusion
Le contrôleur de puissance GPC, en mode biphasé, gère le chauffage d’une batterie de résistances triphasées en fournissant un diagnostic complet et efficace des éléments suivants:
- interruption même partielle des résistances de chauffage;
- rupture du fusible de protection;
- surveillance de la température des bornes de puissance, en tant que maintenance préventive, permettant d’anticiper et d’éviter d’éventuels dommages pouvant aller jusqu’à l’incendie en raison d’un échauffement excessif des branchements électriques.
En outre, la connexion au bus de terrain permet l’intégration avec les systèmes d’automatisation d’usine les plus courants.
Introduction
- Application : contrôle des résistances de préchauffage dans les fours à matrices pour l’extrusion de l’aluminium
- Produits : le contrôleur de puissance GPC pilote les réchauffeurs résistifs et fournit des diagnostics d’interruption partielle des résistances de chauffage, de rupture du fusible de protection et de connexion au bus de terrain
Le procédé
L’extrusion de l’aluminium est un procédé industriel qui, à partir de la compression d’un solide cylindrique en aluminium, appelé billette, à travers une matrice, permet d’obtenir des
barres à section constante.
Pour permettre leur compression, les billettes sont chauffées à une température de 450/500 °C (842/932 °F) avant le procédé d’extrusion.
Les billettes sont ensuite coupées, par une machine spéciale, à la taille requise et pressées contre une matrice en acier perforé, chauffée à la même température que les billettes.
Les produits en aluminium extrudé sont utilisés dans diverses applications industrielles telles que la marine, le pétrole et le gaz et le bâtiment.
Dans les secteurs de l’automobile et de l’aérospatiale, les composants en aluminium sont largement utilisés en raison de leur résistance mécanique et de leur légèreté.
L’application
Préchauffage uniforme et précis de la matrice d’extrusion
Il est important d’utiliser la matrice à une température de 450/500 °C (842/932 °F) similaire à celle de la billette. Il est également nécessaire de limiter la variation de température à l’intérieur, afin d’éviter différents types de problèmes:
- une augmentation des déchets au démarrage de la production en raison d’un flux de métal incorrect ;
- les pertes de production causées par le collage des billettes ;
- des dommages prématurés aux matrices elles-mêmes ;
- une oxydation accrue de la surface interne de la matrice, réduisant la qualité du produit final.
Les fours de préchauffage sont généralement divisés en plusieurs chambres indépendantes pour assurer une couverture continue des différents changements de production.
Les différentes zones de chauffage, équipées de réchauffeurs électriques, sont gérées par des contrôleurs de puissance contrôlés par le PLC central de l’installation.
Avantages du produit
GPC contrôleur de puissance triphasé
- Gamme: de 40A à 600A monophasée/biphasée/triphasée
- Configuration simple et flexible avec le configurateur GF_express
- Afficheur portable permettant d’accéder localement aux données et simples à configurer en sélectionnant la recette précédente
- Modalité de commande configurable
- Dimensions d’installation extrêmement compactes
- Alarme de rupture du réchauffeur avec autoapprentissage
- Connectivité : tous les bus de champ Ethernet utilisés le plus couramment
- Conforme à SCCR UL 508 100KA
Solution
Contrôle optimisé
Les GPCS contrôleurs de puissance en mode biphasé, contrôlent les batteries triphasées de chauffage électrique.
- Le contrôle de deux phases par charge triphasée (figure 2) offre des avantages en termes de coût par rapport au contrôle à 3 phases, en garantissant néanmoins le contrôle correct de la température. Il permet en outre d’économiser de l’espace dans l’armoire électrique et de réduire la chaleur produite par les thyristors.
- Plus précisément, la série GPC est déjà l’un des produits dont les dimensions mécaniques sont parmi les plus petites du marché, tout en garantissant des performances même dans des conditions ambiantes critiques.
Maintenance préventive
- Les dommages potentiels pouvant aller jusqu’à l’incendie en raison d’un serrage inadéquat des bornes de puissance peuvent être évités par un contrôle continu de la température des câbles. Les 12 thermocouples intégrés dans les bornes de puissance du contrôleur de puissance GPC permettent d’acquérir et d’évaluer les situations potentiellement dangereuses.
- Même une interruption partielle de la batterie des résistances peut provoquer un problème dans le contrôle du chauffage. Le diagnostic d’interruption partielle (figure 3) ou totale du réchauffeur, combiné à un algorithme de compensation interphase disponible avec le contrôleur de puissance GPC, permet néanmoins de fournir l’énergie requise au procédé.
Connexion à l’automatisation d’usine
Les problèmes de détérioration des matrices ou de productions manquées peuvent être évités par l’acquisition et le traitement des principales valeurs du procédé. La disponibilité de ces informations, grâce aux différentes connexions réseau disponibles avec GPC, permet au système de contrôle d’intervenir rapidement et d’anticiper tout dommage.
Bus de terrain disponibles:
- Ethercat
- Profibus
- ProfiNET
- Ethernet/IP
- Modbus RTU/TCP
- CANopen