计算机自动控制方式

    工业 PC 机系统对二级系统送来的温度碳势进行综合计算分析, 获知处理工件内的碳浓度分布, 向二级系统发出温度碳势目标值, 进行全面统一管理。

　　系统根据本公司**新独创建立的通用数学模型, 采用**先进的实时自适应控制法,对渗碳/碳氮共渗全工艺过程进行全自动控制。自适应控制法不同于传统的两段法渗碳,渗碳过程中的碳势、强渗时间、扩散时间、降温时刻和出炉时刻都不需操作人员编制工艺事先确定, 也不由在渗碳过程中看试棒决定，而是直接以工件的技术要求(包括表面碳浓度和硬化层深度) 为闭环控制目标参数, 在整个工艺过程中, 由计算机根据即时计算的工件的表面碳浓度和硬化层深度实况, 对照工件的技术要求, 自动动态调整碳势和炉温, 直至达到工件的技术要求, 处理完毕。故本系统对炉温和炉气的各种异常工况有自动补偿功能, 可精确控制工件的表面碳浓度和硬化层深度, 并能在零件硬化层内可靠地获得**佳的"S"形的碳浓度分布曲线。

　　在自适应控制法中, 工件的材料和技术要求 (包括渗碳温度、淬火温度、要求的表面碳浓度、硬化层深度等) , 以分组方式在计算机内存储, 每组内容可由工作人员在现场自行编制修改和储存。考虑到某些厂的习惯和特殊情况的需要，本系统亦配有传统的两段法渗碳工艺。本系统可存自适应法渗碳、碳氮共渗程序共100套和分段法渗碳程序、碳氮共渗程序共100套。

    实际操作时, 工人只要根据处理工件的材料和技术要求输入相应组号，按下启动键，整个工艺过程全部由计算机控制自动进行, 无需人工干预和看中间试棒, 处理完毕计算机自动鸣铃通知操作者出炉。

    在计算机自动控制方式，工艺过程中每一时刻的炉气碳势、氧探头电势、碳浓度分布曲线、硬化层深度、工件表面含碳量、各区炉温、工艺时间、加热和故障情况等实时工况由彩色CRT即时显示和自动记录。渗碳结束时，保存工艺全过程的工艺参数(包括温度、碳势)、工件处理结果(表面碳浓度和硬化层深度, 零件硬化层内的碳浓度分布曲线)碳浓度分布曲线。计算机内可保存多达10000炉次工艺全过程的工艺参数(包括温度、碳势)实况、工件处理结果(表面碳浓度和硬化层深度, 零件硬化层内的碳浓度分布曲线)和发生的故障, 供随时查阅和打印。

   ②脱机智能仪表控制方式

    由智能数显温度控制仪和智能数显碳势控制仪接收现场传感器传来的热电偶和氧探头的毫伏信号, 根据人工设定的温度碳势目标值, 对炉温、碳势的执行机构进行控制。

1  炉气碳势以氧探头为传感器，通过电磁阀调节富化剂进行控制。氧探头碳黑程控清理, 氧探头内阻在线测定。

2  炉温控制执行机构采用大功率固态继电器PID时间比例调节。

3  多种报警及安全功能:

       炉温<750℃自动停止滴注、炉温超限、传感器故障、炉气碳势异常、出炉时间到。

4  主机带掉电保护，可与西门子S7200通讯。

5  控制精度 (在炉温均匀和炉气循环良好时)

l    炉气碳势控制精度                    ≤±0.05 %C

l    碳化物级别控制精度                  ≤±1 级

l    有效硬化层深度控制范围             0.20 - 2.50 mm (标准型)

l    有效硬化层深度控制精度             ≤±0.1 mm

l    炉温控制精度                        ≤±1.0 ℃

6  一台上级机**多同时控制四台井式渗碳炉。

此方案中，上位计算机系统工作环境要求比较干净，温度范围在5~30℃，因此须放在有空调的房间内，以保证计算机工作可靠，不死机。联系人：崔静