PLC在真空热处理炉控制系统中的应用

 　　PLC在真空热处理炉控制系统中的应用

　　真空热处理是应用于制造工业中，为了使工业产品具备良好性能的必要中间工序。在航空部门，飞机制造的中间工序——钛合金热处理所需设备为大型真空热处理炉。国内相关的文章对其控制系统的理论和实际的工作研究的并不多见。这篇文章将结合实际经验，并建立在前人的基础上，对先进真空热处理设备控制予以阐述。

　　对于真空热处理炉，国外发展的较为先进，如法国的ECM公司，俄罗斯尔热尔夫公司，美国VFS公司生产的真空热处理炉均具有较高的性能指标和实用价值。对于炉膛体积大，有效工作区5立方米以上，炉膛体积10立方米以上的大型真空炉控制系统具备完善的理论基础和实践能力。其中，钛合金热处理真空炉极限真空度可达到10“Pa。温度控制采用多种方法，自适应PID，以及模糊控制，小型DCS控制相结合。总体上通用性强，系统组态灵活，控制功能完善，数据处理方便，显示操作集中，人机界面友好，安装简单规范，调试方便，运行安全可靠，控制效果好，造价低等优点…。国外真空热处理设备均采用PLC作为控制系统的核心部件，在很大程度上便于今后系统的扩展，能够适应工业生产过程的各种需要，是新一代理想热处理过程自动控制系统产品。

　　我国真空热处理设备长期处于落后状态，国家经济基础又薄弱，所以目前仅在一些

　　重点企业和新兴企业得到了根本性的技术改造和更新，设备也多引进国外生产的真空炉，而大多数的热处理车间仍没摆脱落后状态，其中国内缺乏大型真空炉的生产厂家，个别也是与国外厂家进行合作并采用国外的先进技术设计制造，或者国外厂家在国内兴办独资企业。由于许多技术均有差距，如制造大型炉壳的剪板机和卷板机国内鲜有，即使生产出能够保持有效工作区尺寸的炉壳，同样尺寸的抽真空系统却难以保证生产零件过程中所需的真空度，以及抽高真空的扩散泵所用的泵油难以达标m等等。而且国内有一些陈旧的设备正在使用，由于基本上可以满足使用要求，故还没有进行更新换代。因此，也不可能在短时间内都得到全面更新。例如飞机制造行业，由于飞机零件体积大，所需材料特殊(钛合金)，热处理过程中又不允许氧化，所以只有拥有高真空度的大型热处理真空炉才能满足要求，而国内很多厂家只能生产中小型的热处理真空炉。同时，对于大型真空炉的控制需要的技术也较为严格。国内有些真空热处理设备仍采用硬接线方式，就是用导线将继电器连接起来，并按一定的逻辑关系控制各种生产机械。但是对于复杂的控制系统，如果某一继电器n”损坏或某一对触点接触不良，都会影响整个系统的运行，查找故障也很困难。另外，生产工艺如果变化，控制系统的元件和接线也需要大的变动，改造工期长，费用高。再有，许多设备没有自诊断功能，需要技术人员一点一点去查找故障。无疑这些很大程度都影响了工期。这些年，国内对于某些自动化技术方面的发展已经有了长足的进步，有的已经达到了国际先进水平，但是能否将这些技术整体化，生产出各项具有自动化先进水平元器件控制先进的大型自动控制设备尚需时日。为了改善国内的工业自动化水平，不少厂家已经花很大物力、人力进行研究，将会生产出越来越多的令人满意的自动化产品。其中包括真空热处理处理设备所需要的触摸屏式工业控制计算机…’、各种温度传感器、真空压力传感器m、PLC可编程序控制器、液体流量传感器、继电器、接触器、固态继电器、单片机、各种电磁阀、大型机械泵、大型罗兹泵、以及热辐射的加热装置等等。再有就是普遍提高专门从事此项专业研究的工程技术人员和理论研究人员的专业水平，国家对此也投入大量的资金。对于飞机制造行业，由于我国的国防建设正在加大力度，针对飞机各大组装件，对于工业热处理增加其性能显得极为重要。这就要求要有一个能够满足要求的控制系统作为保证，以更先进的控制方法为基础，从理论和实践两方面发展。由于原有的设备控制系统较为落后的现状，这也决定了我国热处理设备发展必须要走根本性更新和设备技术改造两条道路。因此，加快热处理设备技术更新的步伐，提高热处理产业的整体素质是我国热处理行业的当务之急。

　　对于真空热处理设备控制系统的研究，可以寻找到与国际水平的差距，提高工程技术人员的技术水平。对从事理论研究的技术人员提供一定的理论基础，采用怎样的控制系统可以进行自动查找故障，并在关键时刻能够及时简单处理，以保护设备。采用怎样的控制方法可以更好地满足真空炉的炉温均匀性，采用怎样的抽真空设备可以达到极高的真空度，以至生产出质量过关的钛合金零件等等，从而在热处理方面能够满足先进的热处理工艺，生产出像高性能歼击机这样的大型工业产品。