立式高溫真空燒結(jié)爐控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

立式高溫真空燒結(jié)爐控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)介紹了立式高溫真空燒結(jié)爐系統(tǒng)構(gòu)造、功能。根據(jù)系統(tǒng)要求及操作工藝設(shè)計(jì)了基于分布式、模塊化DCS控制解決方案。詳細(xì)論述了控制系統(tǒng)的硬件配置、軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備工藝運(yùn)行工況實(shí)時(shí)監(jiān)測，以及被控量的在線實(shí)時(shí)顯示。該控制方案具有硬件簡單，組態(tài)靈活的特點(diǎn)，適用于中小型控制系統(tǒng)。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國工業(yè)、國防、航天等領(lǐng)域都取得了長足的進(jìn)步，這其中真空裝備制造業(yè)不管是設(shè)備水平、制作工藝、控制技術(shù)也有了很大的提高。加之科學(xué)技術(shù)的不斷提高也促使材料領(lǐng)域的不斷發(fā)展，在航空、航天、軍工、能源、化工等領(lǐng)域一些特種材料、新材料得到了廣泛的應(yīng)用。而真空熱處理技術(shù)在這些特種材料、新材料的生產(chǎn)制造過程起著越來越重要的作用。本文所述立式高溫真空燒結(jié)爐主要適合于硬質(zhì)合金、陶瓷材料、磁性材料、多孔材料等的真空燒結(jié)，能夠滿足各種耐高溫氧化零件表面涂層的燒結(jié)要求，是為國內(nèi)某航天軍工企業(yè)研制的航天裝備專用設(shè)備，主要由真空系統(tǒng)、爐體、底爐門平移與鎖緊機(jī)構(gòu)、封閉式水系統(tǒng)、加熱電源系統(tǒng)及電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成，如圖1所示。

圖1中：真空系統(tǒng)采用1臺(tái)德國Leybold公司DIP50000油擴(kuò)散泵、1臺(tái)德國Leybold公司RA3001羅茨泵做前級(jí)泵、1臺(tái)德國Leybold公司SV630BF機(jī)械泵組成三級(jí)抽氣系統(tǒng)。另配1臺(tái)德國Leybold公司D60C直聯(lián)機(jī)械泵作擴(kuò)散泵的維持泵使用。擴(kuò)散泵設(shè)有油溫控制并設(shè)前級(jí)真空度顯示。羅茨泵的開動(dòng)采用日本SMC公司壓力開關(guān)控制。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)較高的真空度，具有經(jīng)濟(jì)、緊湊之特點(diǎn)；爐體使用雙層水冷套，立式構(gòu)造，熱屏、壓力表、熱電偶、電纜、工件支承等都裝在爐體上，構(gòu)造緊湊。水冷電極保證電極密封的可靠性，加熱器同電極直接連接，爐體夾層內(nèi)的導(dǎo)水環(huán)使冷卻效果提高；底爐門采用4根絲杠及減速機(jī)實(shí)現(xiàn)升降，并通過彈性裝置固定在導(dǎo)輪式爐門車上，整體降落到地面后采用減速機(jī)實(shí)現(xiàn)前后平移，方便裝卸工件；爐體加熱采用閉環(huán)無級(jí)調(diào)壓電源供應(yīng)，分為三大區(qū)五小區(qū)開展控制，利于爐體均溫性的調(diào)節(jié)；整個(gè)系統(tǒng)采用自循環(huán)封閉水冷方式。

圖1立式高溫真空燒結(jié)爐系統(tǒng)模擬圖

3、結(jié)束語

本文介紹的高溫?zé)Y(jié)爐控制系統(tǒng)，是根據(jù)多年對(duì)各類真空爐控制設(shè)計(jì)、調(diào)試實(shí)踐的根底上，依據(jù)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的體系構(gòu)造，充分利用智能儀表、智能控制器、高端PLC通訊協(xié)議的開放性及其與第三方組態(tài)軟件的兼容性，運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開展了分層、模塊化的設(shè)計(jì)，且控制層中設(shè)備的數(shù)量可增減，系統(tǒng)組網(wǎng)簡單靈活