垂熔爐是生產鎢鉬條的關鍵設備。長期生產表明：垂熔工藝的好壞直接影響鎢鉬條的質量，要生產高質量的鎢鉬條，就必須嚴格控制垂熔工藝過程，因此，必須對垂熔工藝的操作過程進行嚴格的控制，以確保垂熔工藝的質量。傳統的垂熔工藝是指在氫氣的保護下，讓數百安至數千安電流通過鎢鉬條而產生高溫。控制不同的電流和時間，就能間接控制垂熔溫度，但存在以下幾方面難以克服的問題：（1）電流控制誤差超出±50A，難以保證產品質量；（2）產品質量一致性差；（3）工人操作時間長，勞動負荷大；（4）難以實現均衡用電等。80年代初，部分工廠已開始從事“自動垂熔”的研制工作，但是，由于客觀條件的限制，始終沒有取得突破性的進展。近年來，國內少數鎢鉬絲生產廠家從國外引進了成套垂熔爐裝置，使用效果較好。但是國外商家只提供少量技術資料及備品、備件，無疑，這對于工廠可持續生產和設備維修極為不利。針對以上這些問題，我們將STD總線工業控制機應用于垂熔爐上，取得了成功。 1、系統構成 整個系統主要由奔騰586微機、STD總線工業控制機、感應調壓器、實時顯示器、打印機、垂熔爐等部分組成，并保留了手動操作電路和電壓表、電流表。系統結構框圖如圖1所示。上位機為奔騰586微機，主要對垂熔爐系統進行監控和管理，如修改或設定工藝曲線，實時顯示垂熔爐參數（電流、電壓、時間）、工藝流程、故障狀態、統計及打印報表等。下位機為STD總線工業控制機，每臺控制機控制4臺垂熔爐，整個系統實現32臺垂熔爐的群控。同時通過鍵盤實現工藝設定或修改工藝曲線等功能，并保持同上位機通信聯絡。 2、系統軟件 垂熔爐溫度控制系統軟件由上位機和下位機兩部分構成。上位機管理程序設計成模塊結構，這樣易于擴展。管理程序由8086匯編語言、dBASEⅢ、dBASE－plus和BASIC共3種語言編制。其中菜單1部分由8086匯編語言編制，菜單2（工藝管理）部分由dBASEⅢ和dBASE－plus語言編制，菜單3及菜單4（監控管理）部分由BASIC編制。管理程序操作采取由上至下逐級菜單提示方式，用戶只需簡單的操作便可對垂熔爐工作過程實行監控。上位機3部分程序框圖詳見圖2。下位機主程序流程圖見圖3。 3、可靠性措施 為了適應控制現場灰塵多、高溫、有害氣體和各種電磁干擾，進一步提高整個系統的可靠性，本系統采取了以下措施。 （1） 電源的濾波和輸入、輸出信號的處理 在電源進線處，設有隔離變壓器以及高抗干擾穩壓電源，開關量輸入、輸出通道，模擬量輸入、輸出通道，與繼電器的連接通道都設置了光電隔離器，這樣可將從電網竄入的干擾濾除，特別是當主回路啟停，繼電器吸合等電流沖擊時，系統均能正常工作。 （2） 克服慣性超調 本系統采用以下幾種方法消除電流振蕩：1）軟件實現分段調節電流；2）軟件設置使工作電流在±20A范圍內波動時，系統不予調節；3）在A/D的輸入端接入濾波電容，濾去瞬變干擾信號。 （3） 接地處理 在有模數轉換的地方特別要注意模擬地和數字地問題，同時，為了保證整個系統可靠地工作，還要防止系統各部分電路共地。為此，本系統采用浮地式接地，上位機電源與各接口電路板不共地，系統模擬地與數字地徹底分開。 4、結束語 STD總線工業控制機應用于垂熔爐的自動控制系統，這在國內屬于首次。STD總線控制機把操作工人從緊張而單調的重復勞動中解放出來，一人可操作4臺垂熔爐，而手工操作時，一人只能操作1臺，并且工藝過程中消除了人為因素的影響，用計算機執行垂熔工藝，時間控制相當準確，電流控制誤差范圍不超出±20A，自動垂熔爐生產出來的鎢鉬條表面光潔，收縮均勻，比重合格，無欠熔或過熔現象，一次合格率高，加工性能好。