本實(shí)用新型涉及氮?dú)獗Ｗo(hù)隧道推板窯技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種氮?dú)獗Ｗo(hù)隧道推板窯氣氛自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國是鐵氧體磁芯生產(chǎn)大國，生產(chǎn)量占全球70％以上。鐵氧體磁芯生產(chǎn)行業(yè)是技術(shù)、勞動(dòng)力雙密集型行業(yè)，生產(chǎn)過程包括：制粉、成型、燒結(jié)、磨削、分檢道等工序。鐵氧體磁芯一般可分為軟磁鐵氧體磁芯和硬磁鐵氧體磁芯兩種，其中軟磁鐵氧體磁芯對(duì)燒結(jié)時(shí)的氧含量非常敏感，燒結(jié)工序的工藝控制直接決定了最終產(chǎn)品的性能。目前，國內(nèi)生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁芯大量采用的是氮?dú)獗Ｗo(hù)隧道推板窯進(jìn)行燒結(jié)，其燒結(jié)溫度和燒結(jié)氣氛(氧含量曲線)是決定產(chǎn)品性能的關(guān)健控制點(diǎn)?，F(xiàn)在溫度測(cè)量控制已基本成熟，而氣氛(氧含量曲線)的測(cè)量和控制基本還處在原始的人工手動(dòng)測(cè)量、調(diào)整狀態(tài)，一般每條窯爐有15個(gè)氣氛測(cè)試點(diǎn)，每測(cè)試一個(gè)點(diǎn)在5—10分鐘，現(xiàn)場(chǎng)溫度一般在50℃以上，工作環(huán)境極其惡劣。此外，當(dāng)某個(gè)氣氛測(cè)試點(diǎn)的氧含量異常時(shí)，需要工人長時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，再根據(jù)測(cè)試結(jié)果反復(fù)調(diào)節(jié)氮?dú)饣蚩諝獾倪M(jìn)氣量，勞動(dòng)強(qiáng)度很大。市場(chǎng)迫切要一款能替代人工進(jìn)行窯爐氣氛自動(dòng)巡檢及調(diào)整的自動(dòng)化系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種一種氮?dú)獗Ｗo(hù)隧道推板窯氣氛自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠自動(dòng)完成氮?dú)獗Ｗo(hù)隧道推板窯的氧含量巡檢，而且能夠?qū)Ξ惓｜c(diǎn)進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)測(cè)，并根據(jù)巡檢和監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，還具有自動(dòng)化程度高，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，使用和維護(hù)方便的特點(diǎn)，從而改善工作環(huán)境，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

氮?dú)獗Ｗo(hù)隧道推板窯氣氛自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：包括一巡檢單元、一異常監(jiān)測(cè)單元、一執(zhí)行單元以及一控制單元；

巡檢單元，包括若干個(gè)進(jìn)氣管、若干個(gè)主路電磁閥、一主路氧含量傳感器以及主路氣泵；各進(jìn)氣管沿著窯爐長度方向分開安裝且頭部伸入窯爐內(nèi)，各進(jìn)氣管的尾部分別通過一主路電磁閥連接到主路氧含量傳感器的入口，主路氧含量傳感器的出口連接著主路氣泵；

異常監(jiān)測(cè)單元，包括若干個(gè)支路電磁閥、n個(gè)支路氧含量傳感器以及n個(gè)支路氣泵；各進(jìn)氣管的尾部分別連接一個(gè)支路電磁閥，且從窯爐最前側(cè)開始，每n個(gè)支路電磁閥為一組，每一組的n個(gè)支路電磁閥分別通過管道與n個(gè)氧含量傳感器的入口逐一連接，每個(gè)氧含量傳感器的出口連接著支路氣泵；

執(zhí)行單元，包括若干個(gè)沿著窯爐長度方向分開安裝且頭部伸入窯爐內(nèi)的氮/氧進(jìn)氣管，每個(gè)氮/氧進(jìn)氣管的尾部通過執(zhí)行電磁閥與氣源連接；

控制單元，分別與所述主路電磁閥、主路氧含量傳感器、主路氣泵、支路電磁閥、支路氧含量傳感器、支路氣泵以及執(zhí)行電磁閥電連接。

作為優(yōu)選，所述控制單元包括作為控制中心的MCU控制器以及與其電連接的工控屏、PID溫度控制器、氣泵控制器；MCU控制器還與所述主路氧含量傳感器、支路氧含量傳感器以及主路電磁閥、支路電磁閥電連接。

作為優(yōu)選，所述控制單元還包括通信模塊，該通信模塊通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接，手持終端通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或WiFi網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接。

作為優(yōu)選，所述通信模塊包括具有RJ45接口的ModBus Tcp模塊，用于有線連接；還包括用于無線連接的DTU模塊，所述ModBus Tcp模塊、DTU模塊均與MCU控制器電連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：本申請(qǐng)與現(xiàn)有的技術(shù)方案相比，其最大優(yōu)勢(shì)是不但實(shí)現(xiàn)了無人值守對(duì)窯爐多點(diǎn)氧含量進(jìn)行24小時(shí)不間斷巡檢，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳，可追溯多點(diǎn)或單點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)；解決了以往需要人工檢測(cè)一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)的手工切換，每天的檢測(cè)頻率很低，數(shù)據(jù)可靠性差，要獲得多組數(shù)據(jù)的人工工作強(qiáng)度很大，追溯困難等難題；而且還可以根據(jù)MCU中的氣氛曲線設(shè)定值，通過支路電磁閥、支路氧含量傳感器對(duì)出現(xiàn)異常的測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)測(cè)，通過執(zhí)行電磁閥自動(dòng)調(diào)整窯爐氣氛以及對(duì)氣氛的波動(dòng)自動(dòng)進(jìn)行修正。以往窯爐氣氛測(cè)試儀技術(shù)人員在外無法及時(shí)準(zhǔn)確掌握窯爐的氣氛，來對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行調(diào)控，此系統(tǒng)設(shè)有RJ45接口，通過TCP協(xié)議與以太網(wǎng)連接，同時(shí)具有手機(jī)APP功能，不管身在何處，只要有手機(jī)信號(hào)就可以實(shí)時(shí)掌握窯爐氣氛動(dòng)態(tài)。而且還能實(shí)現(xiàn)在MCU中設(shè)定好燒結(jié)的氣氛曲線，系統(tǒng)就能自動(dòng)根據(jù)產(chǎn)品所在位置自動(dòng)調(diào)整。由于進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集、上傳，所有歷史數(shù)據(jù)都保存在服務(wù)器上，方便查找，追溯產(chǎn)品質(zhì)量問題，提升產(chǎn)品品質(zhì)。本監(jiān)測(cè)調(diào)整系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了氮?dú)獗Ｗo(hù)推板窯的智能化，大幅提升了產(chǎn)品穩(wěn)定性和產(chǎn)品品質(zhì)。此系統(tǒng)可以根據(jù)窯爐推進(jìn)速度，自動(dòng)運(yùn)算出產(chǎn)品到達(dá)氣氛調(diào)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間，再進(jìn)行氣氛調(diào)整，還可以根據(jù)氣氛點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品的影響設(shè)定優(yōu)先權(quán)，操控界面簡(jiǎn)單明了，設(shè)定好曲線，和產(chǎn)品起始車號(hào)后，系統(tǒng)就可自動(dòng)運(yùn)行。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。

圖2是控制單元的原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。

如圖1所示，氮?dú)獗Ｗo(hù)隧道推板窯氣氛自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括一巡檢單元、一異常監(jiān)測(cè)單元、一執(zhí)行單元以及一控制單元。

巡檢單元，包括若干個(gè)進(jìn)氣管2(每個(gè)進(jìn)氣管所在之處為一個(gè)氣氛測(cè)試點(diǎn))、若干個(gè)主路電磁閥3、一主路氧含量傳感器8以及主路氣泵10。各進(jìn)氣管沿著窯爐1長度方向分開安裝且頭部伸入窯爐內(nèi)，各進(jìn)氣管的尾部分別通過管道連接一個(gè)電磁閥，電磁閥通過管道連接到一個(gè)流量計(jì)之后，再連接到主路氧含量傳感器的入口，主路氧含量傳感器的出口連接著主路氣泵。

異常監(jiān)測(cè)單元，包括若干個(gè)支路電磁閥4、n個(gè)支路氧含量傳感器7(圖1中n＝4)以及n個(gè)支路氣泵；各進(jìn)氣管的尾部分別連接一個(gè)支路電磁閥，且從窯爐最前側(cè)開始，每n個(gè)支路電磁閥為一組，每一組的n個(gè)支路電磁閥分別通過管道與n個(gè)氧含量傳感器的入口逐一連接，每個(gè)氧含量傳感器的出口連接著支路氣泵9。一般地，窯爐最前端的1～2個(gè)進(jìn)氣管以及最后端的1～2個(gè)進(jìn)氣管數(shù)據(jù)異常對(duì)產(chǎn)品影響較小，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，決定是否設(shè)置支路電磁閥以及支路氧含量傳感器(圖1中未設(shè)置)。

執(zhí)行單元，包括若干個(gè)沿著窯爐長度方向分開安裝且頭部伸入窯爐內(nèi)的氮/氧進(jìn)氣管5，每個(gè)氮/氧進(jìn)氣管的尾部通過執(zhí)行電磁閥6與氣源連接。

控制單元，分別與所述主路電磁閥、主路氧含量傳感器、主路氣泵、支路電磁閥、支路氧含量傳感器、支路氣泵以及執(zhí)行電磁閥電連接。

如圖2所示，所述控制單元包括作為控制中心的MCU控制器18以及與其電連接的工控屏14、PID溫度控制器13、氣泵控制器12、LED顯示面板16、熱電偶20；MCU控制器還與所述氧含量傳感器以及電磁閥電連接。所述控制單元還包括通信模塊，該通信模塊通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)與云平臺(tái)19的服務(wù)器連接，手持終端11通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或WiFi網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接。所述通信模塊包括具有RJ45接口的ModBus Tcp模塊15，用于有線連接(以太網(wǎng))；還包括用于無線連接的DTU模塊17，所述ModBus Tcp模塊、DTU模塊均與MCU控制器電連接。

MUC控制器通過對(duì)主路、支路電磁閥的控制，來決定對(duì)窯爐的任何一個(gè)采氣點(diǎn)的氧含量進(jìn)行檢測(cè)，被測(cè)氣體經(jīng)過電磁閥進(jìn)入進(jìn)入氧含量傳感器，測(cè)得數(shù)據(jù)通過運(yùn)算在工控屏上直接顯示，可設(shè)置上、下限報(bào)警，同時(shí)通過RJ45接口或DTU模塊上傳至服務(wù)器保存，手持終端通過以太網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程查看和對(duì)儀器的實(shí)時(shí)控制。

本技術(shù)方案利用管道將窯爐所有的氣氛測(cè)量點(diǎn)連接到主路氧含量傳感器，每路進(jìn)氣管上安裝電磁閥，電磁閥出氣口通過管路連接到一起，氣體通過流量計(jì)進(jìn)入主路氧含量傳感器進(jìn)行濃度檢測(cè)，再由氣泵送出。氣氛正常情況下，整條窯爐氣氛由主路氧含量傳感器進(jìn)行氧含量巡檢，一旦發(fā)現(xiàn)某點(diǎn)(例如G9點(diǎn))氧含量異常，則系統(tǒng)立即啟動(dòng)與該點(diǎn)(G9點(diǎn))連接的支路電磁閥和支路氣泵，由支路氧含量傳感器進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)測(cè)，同時(shí)根據(jù)實(shí)際值與設(shè)定的偏差量通PID計(jì)算來打開或關(guān)閉相應(yīng)的執(zhí)行電磁閥，調(diào)整氮?dú)饣蚩諝獾倪M(jìn)氣量，使氧含量回歸到設(shè)定范圍以內(nèi)。為了防止該點(diǎn)的調(diào)整對(duì)附近點(diǎn)的氧含量產(chǎn)生影響，該系統(tǒng)同時(shí)會(huì)啟動(dòng)另外三條支路，對(duì)該點(diǎn)附近的三個(gè)點(diǎn)(G8、G10、G11點(diǎn))進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)測(cè)，如變化值超出設(shè)定值，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)變化量的大小，進(jìn)行PID計(jì)算后，對(duì)相應(yīng)進(jìn)氣量進(jìn)行微調(diào)。

該系統(tǒng)還可以根據(jù)產(chǎn)品所需的氣氛要求，自動(dòng)計(jì)算產(chǎn)品所處在窯爐的位置，進(jìn)行氣氛調(diào)整，也就是說，在MCU控制器中設(shè)定好產(chǎn)品燒結(jié)氣氛曲線后，系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整好氣氛，不需要人為干涉，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品燒結(jié)智能化。而且推板窯的氣氛調(diào)整的工藝員需要很強(qiáng)的工作經(jīng)驗(yàn)，一般新的工廠很難找到合適的工藝人員，有了此系統(tǒng)，工廠只要找一個(gè)顧問對(duì)燒結(jié)氣氛進(jìn)行設(shè)定，系統(tǒng)就會(huì)按設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整，大大減輕了企業(yè)的用有負(fù)擔(dān)。

最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。