真空熱處理爐智能控制技術(shù)的研究及應(yīng)用.pdf

1、熱處理是產(chǎn)品獲得所要求的強(qiáng)韌化性能、耐磨性、抗疲勞性能的主要技術(shù)手段。熱處理質(zhì)量則是產(chǎn)品實現(xiàn)性能的可靠性、耐久性、安全性的重要保障。研究開發(fā)真空熱處理控制技術(shù)、提高其性能，有助于推動珠三角地區(qū)熱處理行業(yè)設(shè)備的更新?lián)Q代，提高熱加工工件的綜合力學(xué)性能，提升上游產(chǎn)品的市場競爭力，實現(xiàn)節(jié)能降耗減排的目的，以緩解能源問題，為打造珠三角綠色熱處理產(chǎn)業(yè)群提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。真空熱處理智能控制是當(dāng)今珠三角真空熱處理設(shè)備技術(shù)改造及新設(shè)備強(qiáng)附加值的重要

2、保障，是滿足我國熱處理設(shè)備工業(yè)自動化需要的必由之路，是實現(xiàn)熱處理效率轉(zhuǎn)化為效益的核心。 本課題來自佛山揚(yáng)戈爐業(yè)有限公司的粵港招標(biāo)項目。為了滿足真空熱處理設(shè)備的市場需求，迎合現(xiàn)代化生產(chǎn)的智能化、自動化發(fā)展趨勢，以能全面提升熱處理設(shè)備的生產(chǎn)性能，本文進(jìn)行基于IPC及PLC的真空熱處理爐智能控制系統(tǒng)的研究。通過研究真空熱處理設(shè)備溫度控制系統(tǒng)控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r并剖解現(xiàn)有的各個溫度控制算法，分析真空熱處理爐溫度場的影響因素，深刻了解真空熱

3、處理爐溫度控制系統(tǒng)存在的問題與不足，本文提出了一種基于IPC及PLC的模糊PID自整定溫度控制算法；通過熟悉真空熱處理設(shè)備氣體流量及真空壓力的控制模式和控制技術(shù)，研究真空熱處理設(shè)備氣體流量及真空壓力對爐內(nèi)溫度場、氣氛場的影響，總結(jié)出溫度、流量及壓力三者之間的控與被控關(guān)系模型，以控與被控的主次強(qiáng)度為核心，篩選出適用于PLC控制的條件關(guān)系，建立起溫度、流量及壓力的多變量耦合概念，并提取耦合條件關(guān)系式，最終構(gòu)建基于IPC及PLC的多變量控制流

4、程。 260KW真空5m深爐是真空熱處理設(shè)備的一種類型，由于該爐爐罐深度為5m，因此爐內(nèi)溫度場及氣氛場的均勻度是設(shè)計的重要參數(shù)。基于IPC及PLC的真空熱處理爐智能控制能夠有效解決爐內(nèi)溫度場及氣氛場的均勻性問題。本文通過基于IPC及PLC對260KW真空5m深爐的溫度控制系統(tǒng)、流量及壓力控制系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)，通過IPC組態(tài)監(jiān)控環(huán)境與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)的人機(jī)交互，在線參數(shù)設(shè)計及調(diào)整，經(jīng)由PLC梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)溫度的模糊PID自整定控制及