论文导读：热处理生产线上有加热炉、清洗机、回火炉、运输车、升降台等等。
关键词：回火炉，plc，gp触摸屏
0．引言
热处理生产线上有加热炉、清洗机、回火炉、运输车、升降台等等。回火是生产工艺中重要的一个环节。它是在工件淬硬后，再加热到特定点以下的某个温度，保温一定时间，然后冷却到室温的一种热处理工艺。工件经过回火可以消除淬火时产生的应力，提高材料的塑性和韧性，获得良好的综合力学性能，稳定零件尺寸，使工件的结构组织在使用的过程中不发生变化。免费论文参考网。
本文是在分析目前国内热处理车间设备与工艺现状的基础上，提出了对回火炉的控制系统实现自动控制的硬件系统和软件系统。通过这些控制实现设备的自动控制；实现对炉温、氮势的自动监控与数据自动采集和记录；实现故障自诊断并及时报警，及时处理；实现热处理工艺过程的自动跟踪和监控，实现热处理工艺优化.
1.箱式回火炉构造和控制要求
1．1箱式回火炉构造
该设备由回火炉主体、炉内搅拌装置等构成。加热室用钢板焊接成密封结构与前室连接在一起，顶部装有风机装置，使炉气上下循环，以保证炉温和气氛均匀。炉顶装有热电偶，用于控制炉膛温度。炉膛两侧采用电加热辐射管或气体燃料加热辐射管。免费论文参考网。
1．2箱式回火控制要求
a)炉内温度达到设定温度后，按下操作台上回火炉“搬入指令”按钮开关，炉门自动打开，推拉车上待处理工件，由推拉车送到加热室。
b)处理工件送入加热室，操作柜自动发出信号并开始升温，温度达到设定温度，定时器开始计时。
c)定时器设定时间结束，蜂鸣器鸣叫，告知回火处理结束。
d)确认处理结束后，按下操纵盘上的回火炉“搬出指令”按钮开关，炉门就打开，处理品由推拉链自动搬送到推拉车上，回火工序结束。
2. 回火炉控制系统结构
回火炉的控制系统主要由温度控制、氮势控制、循序动作控制等几个方面组成，如图1所示
图1 控制系统图
炉温控制由热电偶及仪表组成主控系统，对炉温测控的同时进行温度纪录。当炉温超过设定值时切断电流并发出故障信号，排除故障后人工复位使电炉重新运行。
回火炉的氮势控制是通过控制气氛中氨或氢气的分压，实现对氮势的控制。从而达到对工件氮化层组织的精确自动控制，消除表层疏松、内层脉状等缺陷，使工件得到较高的表面硬度、耐磨性，并提高工件疲劳强度和耐蚀能力。
氮势测量是通过测量炉内 含量换算后间接求得。氮势是通过改变氨流量来达到控制的。给定值与测量值(经线性化处理后)进行比较，以其差值为调节量，经过D／A转换后，直接控制电动阀的开度，以改变氨的流量，实现氮势的闭环自控。
3． PLC控制系统硬件设计
3．1 PLC的选型
PLC采用欧姆龙系列产品C200HEPLC。免费论文参考网。因为C200HE PLC采用模块化结构，组成系统方便灵活，适用于中小型控制系统。选择的输入单元型号为C200H-ID212。输出单元型号为C200H-OC222。
3．2 部分输入模块电路
输入模块CH006电路如图2所示，槽CH006的位11推拉车PPC在回火炉前停止时是限位开关SQ11，位12的作用是通知PPC在回火炉前减速。位13是前门开到位，位14是前门关到位。
图2CH006输入模块
4． PLC程序设计
油烟强排风机程序如图3所示，回火炉进行回火状态下，回火炉强排油烟机处于自动时，排风机工作99.99s后断开停止。
图3 排风机启动程序
5．触摸屏监控画面设计
触摸屏选用日本Digital公司Pro-face GP系列触摸屏工业图形显示器产品。GP通过串口与下位机PLC相连，触摸屏出现故障时，不影响PLC的正常工作，通过控制台上所保留的有限几个按钮和数字显示器，仍可以进行正常的生产操作控制。
回火炉热处理生产线监控系统的基本画面主要有：主菜单、回火炉搬送监视画面、回火炉定时画面（如图6所示）、回火炉KR操作画面、回火炉温度控制画面（如图7所示）、回火炉马达操作画面、回火炉控制监视画面（如图8所示）、自动搬送操作画面、手动触摸操作等9个画面。而在故障出现后，在基本报警画面中还会弹出包含故障原因和排除方法的提示窗口。
图6回火炉控制监视画面
6． 结 束 语
基于OMRON PLC和触摸屏的控制己在许多热处理车间中得到应用，运行状况良好。
|
