真空連續退火爐溫度控制系統研究

作者：姜赫

摘要：近年來,隨著對設備性能和精密零件要求的提高,真空退火已成為金屬熱處理技術開發研究的主要方向.在真空退火的過程中,必須對退火溫度進行精確穩定控制,因為退火溫度會直接影響到部品產量和質量.而在真空退火的生產過程中,如何實現退火工件溫度的精準控制是一個復雜控制問題.本課題針對真空退火爐溫度控制精度進行了研究,以主要技術參數和生產設備為基本,建立了適應于真空退火爐的數學模型.控制策略方而采用變參數自整定模糊PID控制算法實現PID參數在線優化以及通過使用OPC技術實現各溫區溫度的局部調整,以達到真空退火爐爐區溫度高精度,多溫區高均溫性和真空度自動控制的目的.在實驗中建立一階慣性純滯后溫度控制數學模型,進行模型辨識. 本控制系統采用T控機+組態軟件+PLC的結構.這一系統將真空爐控制與數據采集任務放在各個現場監控單元中,而數據顯示和管理等功能則由上位計算機操作基站完成.當上位監視計算機出現故障或者沒有使用時,現場各控制單元設備可以獨立工作,對整個生產工藝過程沒有影響.經實踐運行表明整個系統具有良好的可靠性,自適應性,實現了真空退火爐爐區溫度的高精度控制,符合真空退火爐的工藝要求,對穩定產品質量,降低能耗具有顯著的經濟和社會效益.結合本單位生產的實際情況,原先僅應用PID控制溫度,退火后的產品有一部分表面發烏,產品質量不合格,這類產品我們稱之為損耗,任何的生產都會伴隨損耗,這樣導致成本比較高;通過本系統設計,將PID控制與模糊控制相結合,使不合格產品數量大大降低,減少了產品損耗,為企業節約成本,而且目前為止,設備運行情況良好,值得在更廣泛的領域進行推廣.展開

關鍵詞：真空 連續退火 爐溫度控制