現代感應熔化電爐是大功率半導體和微電子特別是計算機技術相結合的產物，鑄造業需要大功率、高功率密度、連續大批量、環保和計算機管理的熔化設備，這對感應熔化設備制造商提出了新的挑戰，各個感應電爐制造企業在這方面做了大量的研究和實踐。一般分為三種情況：以微處理器為控制單元的嵌入式實時控制系統；以平板式工業一體式電腦為代表的實時控制系統；以外加工業電腦為代表的實時控制系統。下面以應達公司的感應熔化電爐的實時控制系統為例，作一介紹。

一、以微處理器為控制單元的嵌入式實時控制系統

1. 硬件組成

微處理器為控制單元的嵌入式實時控制系統的硬件由三個部分組成（見圖1）：①帶CPU、存儲器、輸入和輸出接口的微處理器控制板。②鍵盤。③字符顯示屏。

圖1 微處理器為控制單元的嵌入式實時控制系統示意
2. 輸入信號

輸入信號有中頻電源的運行參數；電爐的重量；烘爐的溫度信號。

3. 輸出信號

輸出信號有監控和顯示電源運行的參數；診斷和顯示故障；接收與其他設備聯動的控制信號；打印輸出。

4. 幾種對電爐主要的控制方式

（1）千瓦時（kW·h）功耗控制 kW·h熔煉模式用以確定什么時候已將要求的kW·h電能投入了熔煉中。當此電能值輸送完成時，中頻電源系統能自動將輸出功率值降低至保溫功率或關閉。操作人員可直接輸入kW·h數值，或者輸入爐料的kW·h /t數據，系統能根據重量自動計算kW·h計數值，輸出從熔化到澆注溫度所需的電能數值。

（2） 自動燒結爐襯 燒結模式用于操作人員燒結爐襯，設定溫度曲線。燒結模式能自動控制VIP電源的開/關，利用燒結設定屏幕，可以輸入溫度曲線。

溫度曲線一般有以下4個區域：

第一區域：起始加熱。用 “溫度上升速率1”作為℃/h，用“溫度1”作為初始目標溫度。此階段應考慮到環境或起始爐溫。僅在此起始加熱階段中計算時間（溫度上升速率1/溫度1=時間過程）。

第二區域：利用 “溫度上升速率2”和 “時間2”來確定下一目標溫度，溫度上升速率×時間=下一目標溫度。

第三區域：利用 “溫度上升速率3”和 “時間3”來確定下一目標溫度。

第四區域：利用 “溫度上升速率4”和 “時間4”來確定下一目標溫度。

并不是所有的區域都要用上的，下面是利用三個區域的燒結曲線（見圖2）舉例。①初始溫度為650℃，（1200℉，目標溫度1），其速率約為95℃/h（200℉ /h，溫度上升速率1）。②將溫度保持在650℃，時間2h。③以150℃/h（300℉/h，溫度上升速率3）升溫，時間4h（時間3），直到1300℃（2400℉）。總燒結時間為12h。

燒結過程要用一個連接到爐襯上的 “K型”熱電偶，并將熱電偶信號反饋到調節器上。此調節器的輸出電壓是0～5V，接入微處理器控制板。如果熱電偶斷裂或燒壞，其反饋就是熱電偶的滿量程或1360℃（2500℉）。這就可讓微處理器控制板來確定熱電偶是何時損壞的或燒壞的，并停止此燒結過程。

圖2 利用三個區域的燒結曲線
2. 輸入信號

輸入信號有中頻電源的運行參數；電爐的重量；烘爐的溫度信號。

3. 輸出信號

輸出信號有監控和顯示電源運行的參數；診斷和顯示故障；接收與其他設備聯動的控制信號；打印輸出。

4. 幾種對電爐主要的控制方式

（1）千瓦時（kW·h）功耗控制 kW·h熔煉模式用以確定什么時候已將要求的kW·h電能投入了熔煉中。當此電能值輸送完成時，中頻電源系統能自動將輸出功率值降低至保溫功率或關閉。操作人員可直接輸入kW·h數值，或者輸入爐料的kW·h /t數據，系統能根據重量自動計算kW·h計數值，輸出從熔化到澆注溫度所需的電能數值。

（2） 自動燒結爐襯 燒結模式用于操作人員燒結爐襯，設定溫度曲線。燒結模式能自動控制VIP電源的開/關，利用燒結設定屏幕，可以輸入溫度曲線。

溫度曲線一般有以下4個區域：

第一區域：起始加熱。用 “溫度上升速率1”作為℃/h，用“溫度1”作為初始目標溫度。此階段應考慮到環境或起始爐溫。僅在此起始加熱階段中計算時間（溫度上升速率1/溫度1=時間過程）。

第二區域：利用 “溫度上升速率2”和 “時間2”來確定下一目標溫度，溫度上升速率×時間=下一目標溫度。

第三區域：利用 “溫度上升速率3”和 “時間3”來確定下一目標溫度。

第四區域：利用 “溫度上升速率4”和 “時間4”來確定下一目標溫度。

并不是所有的區域都要用上的，下面是利用三個區域的燒結曲線（見圖2）舉例。①初始溫度為650℃，（1200℉，目標溫度1），其速率約為95℃/h（200℉ /h，溫度上升速率1）。②將溫度保持在650℃，時間2h。③以150℃/h（300℉/h，溫度上升速率3）升溫，時間4h（時間3），直到1300℃（2400℉）。總燒結時間為12h。

燒結過程要用一個連接到爐襯上的 “K型”熱電偶，并將熱電偶信號反饋到調節器上。此調節器的輸出電壓是0～5V，接入微處理器控制板。如果熱電偶斷裂或燒壞，其反饋就是熱電偶的滿量程或1360℃（2500℉）。這就可讓微處理器控制板來確定熱電偶是何時損壞的或燒壞的，并停止此燒結過程。

圖2 利用三個區域的燒結曲線
（3） 自動冷爐啟動模式 用來讓操作人員在開始其熔煉周期前，就先將爐料和爐襯預熱好。自動冷爐啟動可按操作人員規定的時間自動開啟VIP裝置，并控制好中頻電源功率值，使爐料慢慢被加熱。

若輸入了設定參數，且自動冷爐啟動模式已啟用，中頻電源就會停頓，一直等到規定的啟動時刻到來為止。當規定的時刻已到，此模式就會發出命令，以開啟中頻電源的水泵系統，將中頻電源電路監視器報警復位（消除水系統的低水壓報警），然后啟動中頻電源。而一旦啟動，中頻電源功率就會增加到操作員設定的水平上，并在設定的時間內運行。此時間到達后，中頻電源裝置就會自動關閉，聲光報警就會啟動，告知自動冷爐啟動已完成。

（4）觸發脈沖的控制 有些廠商把中頻電源的脈沖控制與微處理器控制系統集成在一起，而有些則不集成在一起。

二、以平板式工業一體式電腦為代表的實時控制系統