專利名稱：一種金屬管材中頻加熱退火plc控制上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，由于金屬及金屬合金具有高強(qiáng)度、高韌性、耐腐蝕、耐高溫等良好性能，金屬管材及合金管材得到制造業(yè)的廣泛應(yīng)用，已普遍應(yīng)用到航空、航天、航海、石油、化工及核電等行業(yè)。在金屬及其合金管材的生產(chǎn)過程中，為了消除和改善前道工序遺留的金屬組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力，如何在產(chǎn)品成型進(jìn)一步處理之前，進(jìn)行退火保溫?zé)崽幚?，以使得金屬晶格重新排列，降低硬度，提高韌性，值得人們思考。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述現(xiàn)有的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種實(shí)用的金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，采用中頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行退火熱處理，具有節(jié)約成本、操作簡單方便、控制精確、無污染、無氧化、變形小等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)各種金屬及其合金在中頻感應(yīng)加熱時(shí)的自動(dòng)上料、傳送、加熱、保溫、出料全過程自動(dòng)運(yùn)行，完全滿足各種金屬及其合金材料感應(yīng)退火的生產(chǎn)要求。為達(dá)成以上所述的目的，本實(shí)用新型的一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采取如下技術(shù)方案:一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，包括進(jìn)料支架、儲(chǔ)料架、運(yùn)送料管、有無料檢測(cè)接近開關(guān)、迫壓送料機(jī)、編碼器裝置、快換水接頭、感應(yīng)加熱爐、感應(yīng)保溫爐、雷泰測(cè)溫儀、耐高溫不銹鋼管、快速提料架、加熱電源、保溫電源和操作臺(tái)，其特征在于，所述進(jìn)料支架頂部設(shè)置儲(chǔ)料架，所述儲(chǔ)料架與運(yùn)送料管連接，儲(chǔ)料架的另一端設(shè)置快速提料架，所述運(yùn)送料管上設(shè)置有無料檢測(cè)接近開關(guān)和迫壓送料機(jī)，所述迫壓送料機(jī)的側(cè)面設(shè)置編碼器裝置，所述操作臺(tái)上方設(shè)置快換水接頭、感應(yīng)加熱爐、感應(yīng)保溫爐、雷泰測(cè)溫儀、耐高溫不銹鋼管、加熱電源和保溫電源。所述該系統(tǒng)采用自動(dòng)化生產(chǎn)，縱向移動(dòng)方式加熱，該系統(tǒng)進(jìn)出料采用滾輪連續(xù)自動(dòng)進(jìn)料方式，可進(jìn)行無級(jí)調(diào)速。采用如上技術(shù)方案的本實(shí)用新型，具有如下有益效果:采用中頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行退火熱處理，具有節(jié)約成本、操作簡單方便、控制精確、無污染、無氧化、變形小等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)各種金屬及其合金在中頻感應(yīng)加熱時(shí)的自動(dòng)上料、傳送、加熱、保溫、出料全過程自動(dòng)運(yùn)行，完全滿足各種金屬及其合金材料感應(yīng)退火的生產(chǎn)要求。

圖1為本實(shí)用 新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步進(jìn)行說明:如圖1所示，本實(shí)用新型的一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，包括進(jìn)料支架1、儲(chǔ)料架2、運(yùn)送料管3、有無料檢測(cè)接近開關(guān)4、迫壓送料機(jī)5、編碼器裝置6、快換水接頭7、感應(yīng)加熱爐8、感應(yīng)保溫爐12、雷泰測(cè)溫儀9、耐高溫不銹鋼管10、快速提料架11、加熱電源13、保溫電源14和操作臺(tái)15，進(jìn)料支架I頂部設(shè)置儲(chǔ)料架2，儲(chǔ)料架2與運(yùn)送料管3連接，儲(chǔ)料架2的另一端設(shè)置快速提料架11，運(yùn)送料管3上設(shè)置有無料檢測(cè)接近開關(guān)4和迫壓送料機(jī)5，迫壓送料機(jī)5的側(cè)面設(shè)置編碼器裝置6，操作臺(tái)15上方設(shè)置快換水接頭7、感應(yīng)加熱爐8、感應(yīng)保溫爐12、雷泰測(cè)溫儀9、耐高溫不銹鋼管10、加熱電源13和保溫電源14。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)充分考慮了金屬材料本身的電、磁、熱等物理特性、上下料工作過程的特點(diǎn)及對(duì)金屬管材感應(yīng)加熱的特殊要求，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同直徑、長度的金屬管材退火保溫?zé)崽幚怼Ｖ蓄l感應(yīng)加熱電源采用總功率為1500KW，頻率800Hz的晶閘管雙系統(tǒng)可調(diào)電源變頻設(shè)備，其中感應(yīng)加熱保溫分兩區(qū)進(jìn)行，第一區(qū)用250 1500KW加熱至600 1200°C，第二區(qū)用50 1000KW保溫至600 1200°C。進(jìn)出料機(jī)構(gòu)采用滾輪連續(xù)自動(dòng)進(jìn)料方式，且可進(jìn)行無級(jí)調(diào)速。該電磁加熱爐的感應(yīng)器是采用巨型銅管繞制，經(jīng)整型、酸洗、鈍化、浸漆、烘干處理后組裝而成。從進(jìn)料至儲(chǔ)料臺(tái)，上料、傳送、加熱、保溫、出料全過程實(shí)行自動(dòng)化生產(chǎn)，且檢修無需吊裝感應(yīng)器及連接水電接口。通過對(duì)加熱方式、感應(yīng)器結(jié)構(gòu)、中頻電源及控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)備整體結(jié)構(gòu)合理、緊湊，加熱速度快，熱效率高。加熱爐采用縱向移動(dòng)方式加熱，美國雷泰(Reytek)紅外測(cè)溫儀測(cè)溫，同時(shí)采用PLC及PID控制最優(yōu)輸出功率和最佳加熱頻率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控溫準(zhǔn)確和加熱溫度均勻，確保自動(dòng)控溫精度在± 1°C左右，保溫區(qū)溫差不大于10°C，管材軸向溫差小于±10°C的最佳退火要求。本實(shí)用新型的一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，采用西門子可編程序控制器(簡稱PLC)集中控制，分手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)，手動(dòng)和半自動(dòng)可以調(diào)試和單獨(dú)操作，全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，打印溫度參數(shù)，顯示各項(xiàng)參數(shù)(包括加熱電流、電壓、頻率、溫度、功率、進(jìn)料速度、出料速度、報(bào)警)。溫度控制分加熱和保溫兩段控制，采用閉環(huán)PID調(diào)節(jié)和人工智能控制技術(shù)，只需設(shè)定溫度、加熱節(jié)拍可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。進(jìn)出料速度采用變頻無級(jí)調(diào)速控制。PLC控制重要操作步驟除了在內(nèi)部進(jìn)行軟件互鎖外，在PLC的輸出外部還設(shè)有硬件互鎖。選用西門子的S7300系列(CPU 224XP型)PLC作為控制中心。該系列PLC具有模擬、數(shù)字輸入、輸出功能，有豐富的功能指令，能滿足整個(gè)系統(tǒng)的控制要求。CPU 224XP:PLC控制系統(tǒng)的核心，帶有14點(diǎn)輸入/10點(diǎn)繼電器輸出I/O點(diǎn)，系統(tǒng)起停、故障監(jiān)測(cè)、運(yùn)行狀態(tài)、工作模式選擇等輸入信號(hào)，由DI端口輸入，聲光報(bào)警燈、狀態(tài)指示燈、走料出料電機(jī)、電磁閥等輸出信號(hào)由DO端口以繼電器驅(qū)動(dòng)的方式來控制。兩個(gè)RS485標(biāo)準(zhǔn)通訊口，以方便使用PPI電纜與編成電腦連接，另一個(gè)用作與中文顯示模板TD200通訊。EM231模塊:4路差分輸入模擬量擴(kuò)展模塊，由雷泰(Reytek)紅外測(cè)溫儀對(duì)加熱料和保溫料進(jìn)行測(cè)溫，結(jié)果由EM231AI端口 4-20mA信號(hào)輸入。EM232模塊:2路輸出模擬量擴(kuò)展模塊，兩個(gè)PID子程序通過AO端口分別對(duì)兩臺(tái)中頻加熱電源和保溫電源進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。EM223模塊:擴(kuò)展數(shù)字量模塊，16個(gè)24VDC輸入，16個(gè)繼電器輸出端子。故障的連鎖保護(hù)、上下料、傳動(dòng)等控制輸出通過DO端口以繼電器驅(qū)動(dòng)的方式來控制。TD200模塊:中文文本顯示模板TD200，顯示加熱電流、電壓、頻率、溫度、功率、進(jìn)料速度、出料速度、報(bào)警、故障檢測(cè)等各項(xiàng)參數(shù)。西門子S7-300系列PLC采用STEP7V5.4編程語言在PC機(jī)上編程，最后下載固化到CPU中。為確保運(yùn)行的可靠性和易于操作性，使系統(tǒng)具有手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)三種工作模式，主程序由一個(gè)主程序和七個(gè)子程序組成，七個(gè)子程序?yàn)槌跏蓟映绦?、狀態(tài)數(shù)據(jù)讀入子程序、故障報(bào)警子程序、TD200文本顯示子程序、半自動(dòng)子程序、手動(dòng)子程序、全自動(dòng)子程序，如圖5所示。程序的運(yùn)行是在總起動(dòng)之后，運(yùn)行初始化子程序，讀入狀態(tài)數(shù)據(jù)子程序和TD200文本顯示子程序，檢測(cè)故障 ，識(shí)別工作模式，進(jìn)入正常循環(huán)控制運(yùn)行狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，包括進(jìn)料支架、儲(chǔ)料架、運(yùn)送料管、有無料檢測(cè)接近開關(guān)、迫壓送料機(jī)、編碼器裝置、快換水接頭、感應(yīng)加熱爐、感應(yīng)保溫爐、雷泰測(cè)溫儀、耐高溫不銹鋼管、快速提料架、加熱電源、保溫電源和操作臺(tái)，其特征在于，所述進(jìn)料支架頂部設(shè)置儲(chǔ)料架，所述儲(chǔ)料架與運(yùn)送料管連接，儲(chǔ)料架的另一端設(shè)置快速提料架，所述運(yùn)送料管上設(shè)置有無料檢測(cè)接近開關(guān)和迫壓送料機(jī)，所述迫壓送料機(jī)的側(cè)面設(shè)置編碼器裝置，所述操作臺(tái)上方設(shè)置快換水接頭、感應(yīng)加熱爐、感應(yīng)保溫爐、雷泰測(cè)溫儀、耐高溫不銹鋼管、加熱電源和保溫電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述該系統(tǒng)采用自動(dòng)化生產(chǎn)，縱向移動(dòng)方式加熱，該系統(tǒng)進(jìn)出料采用滾輪連續(xù)自動(dòng)進(jìn)料方式，可進(jìn)行 無級(jí)調(diào)速。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)料支架頂部設(shè)置儲(chǔ)料架，所述儲(chǔ)料架與運(yùn)送料管連接，儲(chǔ)料架的另一端設(shè)置快速提料架，所述運(yùn)送料管上設(shè)置有無料檢測(cè)接近開關(guān)和迫壓送料機(jī)，所述迫壓送料機(jī)的側(cè)面設(shè)置編碼器裝置，所述操作臺(tái)上方設(shè)置快換水接頭、感應(yīng)加熱爐、感應(yīng)保溫爐、雷泰測(cè)溫儀、耐高溫不銹鋼管、加熱電源和保溫電源。本實(shí)用新型采用中頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行退火熱處理，具有節(jié)約成本、操作簡單方便、控制精確、無污染、無氧化、變形小等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)各種金屬及其合金在中頻感應(yīng)加熱時(shí)的自動(dòng)上料、傳送、加熱、保溫、出料全過程自動(dòng)運(yùn)行，完全滿足各種金屬及其合金材料感應(yīng)退火的生產(chǎn)要求。
文檔編號(hào)C21D9/08GK203112895SQ20122073531
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者羅來衛(wèi), 羅江, 馬龍, 羅鑫 申請(qǐng)人:西安奧邦科技有限責(zé)任公司