應用背景
針(zhen)對(dui)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)的(de)特(te)殊(shu)環(huan)境(jing)和(he)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu),為(wei)生(sheng)產(chan)出(chu)高(gao)品(pin)質(zhi)和(he)高(gao)性(xing)能(neng)的(de)產(chan)品(pin),應(ying)在(zai)真(zhen)空(kong)條(tiao)件(jian)下(xia)進(jin)行(xing)釺(qian)焊(han)和(he)熱(re)處(chu)理(li),真(zhen)空(kong)車(che)間(jian)中(zhong)主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)真(zhen)空(kong)釺(qian)焊(han)、真空淬火和真空退火。最為核心的設備是真空爐,控製的關鍵是真空度和溫度參數。
duiyutouchanyishijiniandezhenkongchejian,shebeimingxianlaohua,zhenkongduhewendukongzhideyouguanxingnengzhibiaoyibunengmanzuxuyao,chuantongdeshoudongkongzhixitongyanzhongdizhiyuelezhenkongqianhanhezhenkongrechulidepinzhihegongzuoxiaolv,weicizaiwajueyiyoushebeiqianlidejichushang,yinruzidongkongzhixitongshizaibixing。
由於PLC具有可靠性高和抗幹擾能力強等特點,適用於複雜的順序控製場合,結合真空釺焊工作流程和用戶的實際需要,在本係統中,以PLC作為真空爐電氣控製係統的核心,實現基本的控製目標。為進一步實現真空釺焊、真空淬火和真空退火的有效監控,充分發揮集中管理和分散控製等先進技術的應用,在真空車間中引入真空爐監控係統。
方案設計
主要設備選型
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係統 |
類型 |
廠家 |
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硬件 |
工控機 |
北京宏國興勝工控機及工業液晶顯示屏 |
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PLC |
ORMON CP1E |
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溫控儀表 |
島電FP21 |
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記錄儀 |
瑞典過程 SR5000 |
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軟件 |
組態軟件 |
紫金橋監控組態軟件 |
PLC設計
采用ORMON CP1E係列PLC,支持多路開關量輸入輸出。
通過PLC程序控製爐門的直線開關和旋轉開關,實現對抽真空、加熱、爐門開關、台車進出等係統的控製。
利用梯形圖編程實現PLC控製和上位機控製兩種方案,上位機能夠通過觸發PLC中的信號控製真空爐的各種閥門狀態。PLC負責完成互鎖控製,保障安全運行。
溫控儀表設計
daodianwenkongyibiaozidaiwendukongzhigongneng,keyiyuzhiduotiaowendukongzhiquxian,binggenjuqingkuangxuanzejutidequxianhao。wenkongyibiaogenjuwenkongquxianshedingcanshu,jinxingbutongshiduandePID調節,發出控製信號,通過調整電爐絲的功率,實現對爐溫的自動控製。另外,程序運行、停止、跳步、保持等,都可以通過對應的參數調節控製。
上位機設計
采用紫金橋監控組態軟件,完成真空爐上位機係統的監控功能。紫金橋軟件采用C++開發,各種通訊接口成熟完善,數據處理功能強大,通訊速度快,可靠性高;軟件簡單易用,功能模塊化,易於開發和維護。
詳細功能
用戶登錄:
係統采用權限認證的管理方式,不同級別的用戶,登錄後操作權限會不同。能夠有效的保證係統的正常運行和操作規範,避免“誤操作”和“未知用戶”帶來的運行風險。
操作界麵

真空爐的重要操作和控製均在此界麵完成。
輸出控製:具備權限的用戶,可以通過按鈕來控製真空爐的各種狀態,控製抽真空、加熱、爐門開關、台車進出等,控製狀態能夠及時反饋,按鈕會根據不同的狀態顯示不同的顏色。
報警顯示:重要參數出現異常報警時,報警指示燈會點亮。
溫度和真空度顯示:包括上中下三區的溫度、9個測點的溫度值和真空度,以實時值和實時曲線的方式顯示。
溫控儀表操作:提供程序運行/停止,保持,跳步,手動輸出等功能,能夠實時顯示儀表輸出百分比,在“手動輸出”模式下,該百分比可以任意控製調節。
工藝配置

完成溫控表的各個參數配置及操作控製。
參數配置:當前調節的曲線號、結束步、起始溫度都可以設置,每一步的溫度、時間以及PID參數都可以按照預定的方案設置。
運行控製:能夠控製程序運行/結束、程序保持、程序跳步和自整定功能。
趨勢曲線

提供真空度、上中下三區的溫度、1-9個測點溫度的實時/曆史曲線,能夠任意指定查詢的起始時間和時間範圍,方便分析某一段時間範圍內的真空爐運行情況,曲線支持打印,以便歸檔備份。
報警

提供關鍵參數的報警功能,實現實時報警的即時顯示和曆史報警的回溯查詢。可以設置報警提示的優先級,提供【報警確認】功能,方便事件認定。報警信息同樣支持打印功能。
安全管理
係統提供周密的安全管理功能。隻有係統管理員才可以打開【用戶信息配置】界麵。此界麵提供如下功能:
增加用戶:新建係統登錄用戶,能夠指定用戶名、密碼、姓名、用戶級別和用戶時限等參數,其中用戶級別可以根據需要設置。
修改用戶:修改所選用戶的各項參數。
刪除用戶:從係統中刪除該用戶。
以上操作均隻有管理員才具備權限。
總結
在zai真zhen空kong爐lu控kong製zhi係xi統tong中zhong引yin入ru自zi動dong控kong製zhi,不bu僅jin提ti升sheng了le真zhen空kong釺qian焊han的de焊han接jie質zhi量liang和he工gong作zuo效xiao果guo,也ye提ti高gao了le係xi統tong的de經jing濟ji效xiao率lv,實shi現xian了le係xi統tong的de節jie能neng與yu可ke持chi續xu發fa展zhan。
經過多個真空爐實際應用的驗證,該係統性能穩定,控製準確,界麵友好,提高了真空冶煉作業的自動化程度,降低了操作者的勞動強度,可推廣應用到大型真空冶煉設備中。
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