真空氢气烧结炉电气控制系统的改造设计.pdf

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1、868化工自动化及仪表第44卷真空氢气烧结炉电气控制系统的改造设计1121党晓圆陈龙灿陈小军马冬梅（1.重庆邮电大学移通学院；2.重庆千能实业有限公司）摘要介绍了真空氢气烧结炉的性能和电气控制系统在烧结炉中起到的作用，改造了真空氢气烧结炉的电气控制系统。选用欧姆龙PLC为核心控制器进行过程自动控制，详细阐述了电气控制系统的硬件电路设计和软件设计流程。实践应用情况表明，改进的真空氢气烧结炉电气控制系统是可行的。关键词真空炉氢气烧结炉电气控制系统PLC中图分类号TH865文献标识码B文章编号1000-3932（2017）09-0868-05随着真空热处理技术的发展，在工业上真空气、

2、水压、真空系统的各阀门动作控制全部由PLC氢气烧结炉的制造技术和装备水平不断提高，真来完成。为了使用可靠、维修方便，基本上不使用空度也逐渐达到了国际水平，但是在自动化控制其他电子线路和装置。从工艺方面考虑温控的重和器件的精细加工方面与国外还有一定的差距，要性，本系统选用了英国欧陆公司生产的2704高尤其是在超高真空炉性能的稳定上有待精密器件精度控温仪确保高精度控温，其控温精度可达到制备水平的提高。笔者介绍的真空氢气烧结炉是±0.1％。各升温、保温曲线通过软件设定可适应具有加压（绝对压力0.2MPa）气冷功能的单室卧不同分度号的热电偶，20条控温曲线，6组PID可式真空（氢气）热

3、处理设备。它适用于小型高速通过自调谐功能自动演算，因此热态调整极为方钢、高合金钢模具等材料的气淬、退火及钎焊等多便，并具有超温保护设定，当超温、断水时，自动切种真空热处理工艺，其电气控制系统能满足复杂断加热系统电源。工艺所要求的各种工作方式，自动化程度高、稳定可靠，并具有故障自诊断和远程监控功能。1真空氢气烧结炉电气控制系统总体设计为了实现生产过程全自动化控制和生产管理自动化，本系统采用工控机作为上位监控和管理计算机。为了使操作人员便于操作，配有触摸屏［1］显示各泵、阀门及冷却风扇等的运行状态，实现图1真空氢气烧结炉电气控制系统总体结构对真空系统、脱蜡系统、气路系统、电控系统和

4、温真空炉主体构成如图2所示。其中真空系统度系统的远程监控（图1）。单室真空氢气烧结炉由机械泵、罗茨泵、扩散泵组成的抽气系统来实电控系统采用CPM2A-OMRON可编程序控制器现，由CPI电源、真空阀、预抽阀、扩散泵阀、水温、控制，从工件进炉到气冷结束全部为自动操作超温警报、压力节点、真空表节点及压阻表节点等（也可采用手动操作），且热处理工艺所要求的充组成的系统进行测控。基金项目：重庆市2015年本科高校三特行动计划电气工程及其自动化特色专业建设项目（渝教高［2015］69号）。作者简介：党晓圆（1983-），讲师，从事工业电气自动化技术的研究，dxy831110＠126.com

5、。第9期党晓圆等.真空氢气烧结炉电气控制系统的改造设计869图2真空炉主体构成2控制系统硬件设计加热系统分为炉体内工作均温区加热和扩散泵电真空氢气烧结炉电气控制系统硬件电路由炉加热。均温区加热是由磁条、钼片发热体等组CPM2A型主机输入输出电路、炉内加热主电路、成的系统来实现，由晶闸管调整器、2704欧陆温温度控制电路、电源控制电路及指示灯控制电路控表、测温热电偶、无纸记录仪及电炉油温节点等等组成。组成的系统实现测控。快速冷却系统是由冷却风主机输入电路以可编程序控制器CPM2A主扇、热交换器和充气蝶阀组成的系统来实现快速机为控制核心，控制的对象主体主要是加热系统、冷却。快速冷却

6、系统、驱动电机及各类电磁阀的通断。实现上述功能的电路设计如图3所示。图3主机输入电路真空氢气烧结炉电气控制系统CPM2A型主真空阀的工作状态，灯亮时表示真空阀处于开启机输出电路如图4所示，放气阀按钮灯显示放气状态；脉冲阀按钮灯显示脉冲阀的工作状态，灯亮阀的工作状态，灯亮时表示放气阀处于放气状态；时表示脉冲阀处于开启状态；微冲阀按钮灯显示扩散泵按钮灯显示扩散泵阀的工作状态，灯亮时微冲阀的工作状态，灯亮时表示微冲阀处于开启表示扩散泵阀处于开启状态；真空阀按钮灯显示状态；报警灯报警时处于闪烁状态，说明有异常情870化工自动化及仪表第44卷图4主机输出电路况发生，应停止工作，检修设备。

7、3控制系统软件设计3.1真空炉电控系统控制流程真空氢气烧结炉控制系统采用CPM2A-OM-RONPLC和上位机触摸屏实现人机对话和远程监控。CPM2A-OMRONPLC的通信功能很强，通过上位链接通信方式，可以实现上位机对下位机的控制。本系统下位机PLC和上位机触摸屏之［2］间通过HOSTLink通信方式实现数据交换。下位机PLC控制真空氢气烧结炉的真空系统、加热系统及冷却系统等逻辑关系，报警信号的采集，烧结炉过流、短路、超温、联锁及互锁等完善的自动保护措施，启动加热后，若出现重要故障立即发