热处理生产线自动控制系统介绍

本公司研发的热处理炉群控系统及适合各种热加工设备的控制技术以及符合世界技术发展潮流的新一代热加工全车间中央集中控制系统。该技术采用先进的静动态自适应数字技术和模糊控制技术，可根据工件不同的工艺要求实现数字化控制，改变了传统的两位式控制模式，控温精度在炉况稳定时达到±1℃内；采用独特功能的触发单元、抗干扰模块和双保险回路及完善的两级保护功能，保证系统在恶劣环境下长期稳定可靠运行；采用RS485数据通讯接口，易于车间整体系统集成，实现信息化管理。大量实践证明，该技术控制精度高，可靠性好，抗干扰能力强，结构合理，操作简单，维修方便，经济实用。

操作人员可在现场电气控制柜或热处理群控系统人机界面上进行各炉的参数设置，现场电气控制柜可显示各炉的温度，遇断偶、超限报警时可实时显示报警炉的温度值，便于工作人员进行操作。同时在各炉控制柜安装有声光报警装置。

采用本系统典型用户：

Ø   陕西汉江工具有限责任公司高速钢热处理生产线、拉刀热处理生产线及回火热处理生产线群控控制系统

Ø   重庆工具厂高速钢热处理生产线、拉刀热处理生产线及回火热处理生产线群控控制系统

Ø   四川德阳二重集团公司万源精工公司高速钢生产线群控系统

Ø   重庆重型铸锻厂九台十六温区热处理炉群控系统

Ø   贵阳工具厂高速钢热处理生产线、拉刀热处理生产线及回火热处理生产线群控控制系统

Ø   哈尔滨第一工具有限公司（两条高速钢、拉刀及回火线）热处理生产线炉群控系统

Ø   上海工具厂有限公司高速钢生产线温控柜

Ø   太原工具厂高速钢、拉刀以及回火生产线群控系统

Ø   浙江汤溪工具制造有限公司高速钢、拉刀以及回火生产线群控系统

Ø   江苏盐城市健民工具有限公司拉刀及回火生产线群控系统

一、工作原理

    按照温区分布对应设计控制回路，共N个温区。每个控温回路由逻辑控制软件和硬件组成。控制软件由系统组态、动态数据及我公司自主开发的热处理炉群控软件组成，控制回路硬件设计在就近的电气控制柜内。工作人员在现场控制柜上或者在控制室的计算机上均可按照工艺要求进行设置或调用工艺曲线，然后按照操作规程进行操作：安装在现场控制柜上的进口可编程PID温控调节器按照设定温度、设定的PID或工艺曲线，通过功率控制器所控制的可控硅元件对电源输出的电流量进行控制，进行升温、保温操作。如炉膛温度与设定的报警值出现偏差，则输出报警信号提示工作人员进行处理。（工作原理图）

二、技术性能

 2.1、可在上位机上实现100%仪表功能操作如实时读取测量值、给定值、设置参数、自动/手动无扰动切换、调整手动输出值、启动/运行/停止程序，并具备开关量输入/输出操作能力。

 2.2、 程序设定， 用户可自行设定升温速度、降温速度和时间、保温温度和时间，升温、保温、降温段数和时间。全部自动执行工艺曲线。

 2.3、计算机根据不同的温度和时间计算和输出不同的功率， 保温时维持功率可自动调整至o—lKw输出，节能60％，达到在任何设定工艺温度时高精度控温和高精度恒温，能克服热惯性， 克服温度超调和滞后现象，控温精度+/-l—3℃。

 2.4、可根据装炉量和工艺要求自动和手动从0—100％调整输出功率大小。

 2.5、可控硅作执行元件无触点通断。

 2.6、能自动记录工艺曲线和走纸存档备查。

 2.7、具有超温报警和自动断电功能。

 2.8、升温速率可调。

 2.9、本电柜适用于台车炉、箱式炉、井式炉、井式气体渗碳炉、井式气体氮化炉、转底炉、盐浴炉、渗铝炉、溶化炉、网带炉、推杆炉、电烘箱等任何类型电炉。发热体为电阻丝、硅碳捧、电热管、幅射管、盐浴、石墨发热元件、红外管、电感、变压器负载等任何发热元件。

三、热处理生产线自动控制系统优点

3.1、提高了控制精度：一般电子电位差设备控计二位式控制的热加工设备，温控精度在±5℃～±10℃之间，改造后炉况稳定时温度控制精度在±1℃以内，提高精度5～10倍；提高了产品合格率。热加工工件的合格率由80％～90％提高到100％，保证了产品质量。

3.2、提高了产品技术附加值。特别是有色金属热处理效果尤为明显，各项理化指标提高1.5～3倍，增加产品附加值30％以上。

3.3、提高了热加工工艺水平。通过中央集散控制，初步实现了企业技术装备和工艺流程的信息化管理。

3.4、节能降耗，经济效益显著。以改造一台80kW的设备计算，可节约能源16％以上，即年节电费和投入的改造费用相当。

四、系统设备的组成

4.1计算机监控系统的组成：

 A、采用热处理炉群控软件总线控制系统。上位机采用研华工业控制计算机，高分辨率彩色显示器，满足能存储并调用3年的历史数据,并可备份。下位机采用进口可编程PID调节器。

 B、系统平台采用WINDOS XP，组态采用组态工控软件、动态数据软件及SMART-3000热处理炉群控软件，与进口可编程PID调节器构成计算机数据采集和控制回路。热处理炉群控软件具有各种升温曲线及热处理炉的数学模型,便于操作人员的操作。

 C、如炉温超限或设置了定时操作，则通过可编程PID调节器输出声光报警信号，提醒工作人员进行处理或操作。同时可以配合现场手动控制设备以达到故障时关键设备的关闭功能。整个系统结构为总线结构。现场操作站和管理计算机(预留)均挂在网络上。

 D、增设现场工人操作台，实现进出炉严格按照工艺要求执行，并与中央控制系统联网，记录并监控现场实时工作状态，具有报警功能。

4.2就地控制柜

4.2.1温度控制回路：主要有进口可编程PID调节器、 功率控制器、可控硅触发电路板、双向可控硅（固态继电器）、电流表及电压表等组成。该回路完成就地工艺设置、控制（需选择自动/手动开关）、温度超限报警、可控硅状态及数据通讯等。

  调功方式：两控三过零，移相触发或脉宽调制。

4.2.1电气控制 ：由总电源空气开关、交流接触器、交流互感器、中间继电器、速熔保险及保险、选择开关、按钮、状态指示灯及电压表等组成。

    电气控制负责完成对电力电源的分配、计量及电力状态的显示和控制。具有负载断相及过载报警及保护功能。以上配置及设计齐全：设计有逻辑保护措施、保险及电力容量保险等，可实现计算机上位授权操作及电气控制柜手动操作。故可长期放心使用我公司提供的全套系统及器件。