ЖУРНАЛ СТА №3/2026

кратной циклической загрузкой. В от- личие от него, назовём процесс, пока- занный на рис. 5, конечным с однократ- ной загрузкой. Есть целый ряд процес- сов, когда изделие загружается в охлаж- дённуюпечь, и весь цикл разогрева, тер- мообработки, а затем и охлаждения из- делие проходит вместе с печью. Ярким примером здесь может служить обра- ботка титана в вакуумной печи с после- дующим охлаждением. В этом случае производится загрузка изделия в охлаж- дённую печь, затем осуществляется от- качка воздуха, нагрев, выдержка и последующее охлаждение до определён- ного уровня, только после этого можно снять вакуум и открыть дверь. Указан- ные особенности процесса обусловлены тем, что титан не допускает нагрев в воз- душной среде. Поэтому перед нагревом сначала создаётся вакуум, а на стадии охлаждения – сначала должно произой- ти охлаждение, а затем снимается ва- куум. Для ускорения процесса охлажде- ния в вакуумную печь запускают азот, который забирает на себя тепло изделия, увеличивая теплопередачу. В вакууме охлаждение происходит медленно, по- скольку теплоотдача происходит в ос- новном только за счёт излучения. Рассмотрим основные этапы термо- обработки в этом случае. Этап 1. Дверь открыта, загрузка из- делия в охлаждённую печь. На этом этапе необходимо только обеспечить отсутствие нагрева. Этап 2. Дверь закрыта, откачка воз- духа до требуемого уровня вакуума. Запускается вакуумный насос, кото- рый обычно работает непрерывно в течение всего цикла. Его задача под- держивать уровень разрежения на уровне, не ниже допустимого. Для конт- роля вакуума применяются соответ- ствующие измерители с сигнализаци- ей. При достижении заданного уровня вакуума срабатывает компаратор и за- пускает контроллер температуры. Этап 3. Стадия разогрева. Как правило, техпроцесс предписы- вает разогрев с заданной контролируе- мой скоростью. Нагрев должен про- исходить настолько медленно, чтобы изделие успевало равномерно прогре- ваться. Во-первых, это исключит ко- робление, а во-вторых, это обеспечит равномерную термообработку при за- данной температуре по всему объёму изделия. Очевидно, при быстром разо- греве внутренние части изделия до- стигнут требуемой температуры с за- держкой, а следовательно, будут под- вергаться термообработке недостаточ- но долго. Этап 4. Стадия выдержки (собст- венно термообработка). Здесь также таймер выдержки вклю- чается автоматически в тот момент, когда температура в печи войдёт в не- обходимый технологический интервал температур. Этап 5. Охлаждение. Возможны разные варианты охлаж- дения. Первый вариант – полное от- ключение и естественное охлаждение преимущественно за счёт излучения. Конвекционное охлаждение и охлаж- дение за счёт теплопередачи здесь све- дено к минимуму из-за достаточно вы- сокого разряжения. Второй вариант – плавное охлаждение в течение опреде- лённого времени, большего, чем при ес- тественном охлаждении. Контроллер температуры должен в этом случае плавно снижать мощность нагрева. В каждом из двух этих вариантов по- дача воздуха в печь возможна только в том случае, если температура в ней опустилась ниже порогового уровня Т порог. В контроллере температуры за подачу такого сигнала разрешения (и управления) должен отвечать соот- ветствующий компаратор. Обратим внимание на особенность работы этого компаратора. Дело в том, что, как вид- но из рис. 5, на графике есть две точки, когда должен сработать компаратор, – на этапе разогрева и на этапе охлажде- ния. Но в компараторе в контроллере МЕТАКОН-6305 в этом случае примене- на функция так называемой отложен- ной сигнализации, когда компаратор игнорирует первое условие срабаты- вания после подачи сигнала «старт», а реагирует только на последующие. Это ещё один яркий пример функцио- нальных возможностей, которыми обладает данный специализирован- ный контроллер. Этап 6. Отключение печи. После охлаждения и запуска воздуха контроллер температуры должен пол- ностью отключить нагреватели. Многофункциональный ПИД-регулятор МЕТАКОН-6305 Итак, мы описали два характерных технологических процесса термиче- ской обработки материалов. Они обла- дают рядом схожих этапов. В процессе описания мы пытались сформулиро- вать требования к некоторому конт- роллеру температуры, который бы управлял температурно-временны́ми режимами таких процессов с учётом всех упомянутых особенностей. Примером такого контроллера тем- пературы может служить многофунк- циональный ПИД-регулятор МЕТАКОН- 6305, предназначенный для решения описанных задач (рис. 6). Контроллер МЕТАКОН-6305 относится к разряду кон- фигурируемых регуляторов, выпускае- мых Научно-производственной фирмой «КонтрАвт». Такие контроллеры не тре- буют программирования, а все выпол- няемые функции и требуемые парамет- ры и характеристики задаются с помо- щью настройки (конфигурирования) со- ответствующих параметров. Укажем более детально те функцио- нальные возможности специализиро- ванного контроллера температуры МЕТАКОН-6305, которые упоминались выше и которые необходимы для полно- масштабного управления температурно- временны́ми режимами с алгоритмом «нагрев–выдержка–охлаждение». Алгоритм регулирования и автонастройка Контроллер температуры МЕТАКОН- 6305 предназначен для прецизионной термической обработки. Это обеспечи- вается как высокой точностью измере- ния с классом точности 0,1, так и точ- ным регулированием температуры за счёт применения ПИД-алгоритма управления. Функция автонастройки облегчает настройку параметров ПИД- алгоритма и позволяет получать от- личные результаты даже персоналу, не имеющему специальной подготовки в области регулирования. В контроллере формируются два ви- да сигналов управления: дискретный ОБ ЗОРЫ СТА 3/2026 44 www.cta.ru Рис. 6. Многофункциональный ПИД-регулятор МЕТАКОН-6305 с таймером выдержки