真空连续退火炉温度控制系统研究

作者：姜赫

摘要：近年来,随着对设备性能和精密零件要求的提高,真空退火已成为金属热处理技术开发研究的主要方向.在真空退火的过程中,必须对退火温度进行精确稳定控制,因为退火温度会直接影响到部品产量和质量.而在真空退火的生产过程中,如何实现退火工件温度的精准控制是一个复杂控制问题.本课题针对真空退火炉温度控制精度进行了研究,以主要技术参数和生产设备为基本,建立了适应于真空退火炉的数学模型.控制策略方而采用变参数自整定模糊PID控制算法实现PID参数在线优化以及通过使用OPC技术实现各温区温度的局部调整,以达到真空退火炉炉区温度高精度,多温区高均温性和真空度自动控制的目的.在实验中建立一阶惯性纯滞后温度控制数学模型,进行模型辨识. 本控制系统采用T控机+组态软件+PLC的结构.这一系统将真空炉控制与数据采集任务放在各个现场监控单元中,而数据显示和管理等功能则由上位计算机操作基站完成.当上位监视计算机出现故障或者没有使用时,现场各控制单元设备可以独立工作,对整个生产工艺过程没有影响.经实践运行表明整个系统具有良好的可靠性,自适应性,实现了真空退火炉炉区温度的高精度控制,符合真空退火炉的工艺要求,对稳定产品质量,降低能耗具有显著的经济和社会效益.结合本单位生产的实际情况,原先仅应用PID控制温度,退火后的产品有一部分表面发乌,产品质量不合格,这类产品我们称之为损耗,任何的生产都会伴随损耗,这样导致成本比较高;通过本系统设计,将PID控制与模糊控制相结合,使不合格产品数量大大降低,减少了产品损耗,为企业节约成本,而且目前为止,设备运行情况良好,值得在更广泛的领域进行推广.展开

关键词：真空 连续退火 炉温度控制