1、 盐浴炉操作技术（1） 炉子及温度控制屏应经常保持清洁，每班后打扫卫生。（2） 操作时经常注意控制屏上的红绿灯是否正常。（3） 变压器及炉子外壳应可靠接地，电流引入处用罩子盖好。（4） 在调节变压器电压时，必须先拉闸断电。（5） 中断停止工作时应将变压器调至低档保温。（6） 在长时间使用时，炉子使用温度不得超过如下规定：碱浴炉：300；硝盐炉：580 ；高速钢分级炉：800 ；中温盐炉：950 ；高温盐炉：1350 。（7） 工件、夹具、钩子、掏盐勺等在人盐浴炉前须烘干，除去水分。（8） 工件、夹具与电极距离应大于 30mm 。在一般情况下工件不得与炉底接触。（9） 夏季开炉前应检查电器部分有
2、无漏电。（10） 工作时应开抽风机。（11） 操作时应带好手套、眼镜及其他劳保用品，以免烧伤。（12） 操作高温盐浴时，应戴有色防护眼镜。（13） 新炉使用前，须用启动电阻进行烘干，时间不少于 32h 。（14） 向盐浴补充新盐时，应徐徐加入，不应一次倒人（ 盐浴凝固时除外） 。（15） 硝盐着火后，禁止使用泡沫灭火器来灭火，以免发生爆炸，应用干砂灭火。（16） 为防止损坏变压器，长时间使用时电流不得超过额定值。（17） 中、高温盐浴炉每天停炉前捞渣。（18） 高温盐浴工作时电极通冷却水。（19） 非本组人员，未经许可，禁止动用设备。台车式燃气炉上海龙杰机械有限公司2000050005000
3、mm南京特种复合材料有限公司900030002000 mm柳州东风车辆厂350014001200 mm山东富源动力设备有限公司10 米燃气模壳焙烧生产线平湖中州重型机械有限公司1250035003500 mm无锡科德有限公司300030003500 mm上海天宝紧固件有限公司950018002000mm丹阳晶工特钢厂700030002000mm江苏天工集团650020002000mm鞍钢实业公司轧辊堆焊厂600018001800mm益能高压管道制造有限公司500028002100mm河北沧海管件集团有限公司1300047004000mm攀钢机制公司700024003000mm南京梅山钢铁公司机
4、电处550025002500mm湖北洪城通用机械股份有限公司750068002000mm宁波金鼎紧固件有限公司650018001800 mm石家庄南车集团600028002000 mm（3 台）成都化工研究所400026001800（2 台）常熟钢铁责任有限公司500030002000（2 台）热处理设备展望在制造业起着重要作用的热处理行业，目前的市场需求和走势如何？在前不久召开的全国热处理行业厂长经理会上，我国资深金属热处理专家、原中国热处理行业协会副理事长樊东黎教授告诉记者，当前我国热处理行业伴随着制造业的发展，市场需求强劲，主要是凸显在三个方面： 热处理加工企业持续发展 中国廉价劳动力和
5、低成本生产会继续吸引外资投向制造业，不只在沿海，而且逐步向内地扩展。除汽车工业外，其他制造业多是中小企业。这些企业不会搞小而全，而是主要依赖于协作加工。这就会激励更多的热处理民营企业在中小制造企业相对集中的沿海和内地城市涌现。当前已经出现外资企业投资兴建热处理加工厂的势头就说明了这一点。轻工模具、基础件、汽车和摩托车配件的大量需求也刺激了热处理加工业的发展。但是，我国热处理加工能力目前存在过剩现象，设备平均利用率只有 30%，许多国营大厂的热处理部门实行单班，最多两班生产，或者是三天打鱼、两天晒网。这些企业的热处理分厂、车间转制独立后，对外协作的积极性会大大高涨，造成对现有热处理市场的冲击。加
6、上民营企业的进一步增加就会形成对客户的激烈争夺和竞相压价的局面，对产品质量和企业信誉产生不良影响。因此樊东黎提醒，新建热处理企业时，一定要慎重。 企业技改和设备更新要求强烈 在汽车、航空、兵器、模具和基础件行业技改的拉动下，其他行业热处理技改和设备更新高潮也会接踵而至。目前，企业技术改造的高度和深度已开始出现明显的变化，大多数企业已不满足于常规技术和设备的新旧交替，而是倾向于一步一个台阶，迈向更高的境界。许多民营企业更着眼于资金的有效投放，优先选购高技术水平、质量优质、高可靠性的设备，为达到高水平的生产目标，即使花钱多也在所不惜。 企业技改的强劲势头给设备制造业带来更多机会。在热处理加热炉中，
7、箱式、井式和盐浴炉等常规设备的需求会进一步减少。需要更多的是工艺先进、可靠性和自动化程度高、节能和无污染的设备。这就要求制造厂能清楚、准确地把握国内外新设备发展动向和用户的市场需求，提出自己的产品发展规划和实现目标的措施。热处理企业的技术改造，使更多的股份制企业和个体民营企业对先进热处理设备的需求仍保持很大势头。车辆和配件，基础件和兵器行业会对6001000kg 装炉量的多用炉生产线保持旺盛需求。估计每年至少有 500 套多用炉、200 套网带炉、50 套推杆炉和滚棒炉、20 套转底炉的需求。轻工模具的旺盛市场和航空工业的持续技改使真空热处理炉，尤其是高压气淬炉每年需求量在 300 台以上。在
8、各类气氛炉中燃烧炉(以轻柴油和天然气为燃料)到 2010 年会增加到 10%以上的比重，用天然气制备吸热式气氛会增加到20%以上的比例。到 2010 年 80%真空热处理炉的需求是 1000kpa(10bar)以上的双室高压气淬炉。低压渗碳和 2000Kpa(20bar)高压气淬生产线会在汽车行业得到一定程度推广。多用炉气体渗碳后在 10002000Kpa 的惰性气体中实行气淬以代替油淬是重要发展趋向。 热处理工艺材料市场需求旺 热处理工艺材料(淬火剂、渗剂、防渗剂、气氛和盐浴 )和辅助材料 (清洗剂、防锈剂、干燥剂、催化剂等)是热处理技术的重要组成部分。缺乏优质工艺材料，就不能保证热处理零件
9、和各种制品的优异质量。在热处理工艺材料中用量最大的是淬火剂。虽然有不少关于聚合物介质能完全取代油的说法，但在实际上由于独具的某些特性和在特定条件下的不可替代性，在相当长一段时间内还不可能被完全替代。在当前的热处理生产中，作为淬火介质，50%用水和盐、碱水溶液，40%用油，5%用硝盐浴，3%用聚合物溶液，1% 用刚玉粉硫态床等。由此可见，淬火油用量仍占相当大比重。在实际使用的淬火油中，90%是用 N22、N32 机械润滑油，使用商品淬火油的比例尚不足总量的 10%。全国热处理淬火油年需求量估计有 3 万吨，而商品淬火油只有约 3000 吨。 樊东黎教授还指出，我国热处理行业市场前景尽管十分看好，
10、但问题仍然不少，如企业发展不平衡、专业化程度还不高、能源浪费比较大、大部分设备依然陈旧、环保和安全生产意识薄弱、新设备开发能力低、工辅材料质量不高、职工业务素质有待提高等。总之，形势看好，但问题不容忽视。PIC 计算机群控系统承担几十区大型热处理炉温度和电机动作的连锁，各温度超限报警和炉机动作故障的报警，工况记录和报表管理。系统包括上级机和前沿机两级。上级机包括工业 PC 机、显示器、打印机及工艺组态软件；下级系统包括温控仪、监测仪、触发器及大功率可控硅。A、根据工艺的要求，一个总编程序一次性输入后，分配到各个温区控制。调用和编辑相应的工艺,向下级输信号，从上级仪表采集各区温度。B、 人机对话
11、界面，设有系统全貌、参数设置、报表操作及故障报警记录等功能。C、 正常情况下，上下二级联合控制，当上位机发生故障时可直接用进口可编程温控仪上设定工艺,对电炉实施控制。D、 降温速度：冷却采用 SR93 4-20mA 输出控制器，根据降温要求控制。各种可控气氛炉控制一、基本技术方案1.控制内容: 各种可控气氛炉2.工 艺: 渗碳或碳氮共渗、光亮淬火3.碳传感器: 氧探头, 单因素法控制碳势, 修正系数 PF 在线调整4.气 氛: 滴注式气氛，吸热式气氛等二、 该设备具有二种控制方式，从而确保炉内工件万无一失。1. 计算机自动控制方式(工控机控制 )工业计算机系统对送来的温度、碳势进行综合计算分析
12、, 获知处理工件的碳浓度分布, 向下级系统发出温度、碳势目标值, 进行全面统一管理。工业计算机系统还根据下级系统采集实际工况, 由 CRT 显示工件实际渗碳过程中的碳浓度分布曲线、工件的层深、碳势、时间等状况，并由打印机打印，并 进行计算机存盘，可方便的随时查看以往任意时间的工件记录。系统根据本公司最新独创建立的通用数学模型, 采用最先进的实时自适应控制法,对渗碳全工艺过程进行全自动控制。本系统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,直至达到工件的
13、技术要求,处理完毕。本系统对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最佳的“S“形的碳浓度分布曲线。工件的技术要求,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。实际操作时, 工人只要根据各区所处理的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。具有断电保护功能，来电自动恢复接续运行。系统具有备用仪表控制部分，该部分由智能可编程碳控仪控制碳势，一旦计算机出现故障时，可用备用系统工作，应特别指出的是碳控仪本身也具有手动/自动的切换功能，当氧探头部分出现
14、故障时，可改为根据人工数字设定，稳定的控制滴量，大大的提高了系统的应急能力，确保炉内工件合格。系统具有工艺曲线库、材料库等数据库，还可进行工件的工艺仿真，从而方便的找到工件的最优工艺曲线，可查找以往任何时间的工件的工艺记录，便于进行工件的质量管理。尤其适用于当工件出现层深够而表面脱碳，从而造成硬度不够时，可进行工件的返修，确保在不加深层深的状态下进行工件的补碳工艺。在渗碳的工艺过程中可随时显示工件的碳浓度分布曲线、碳势的建立及层深情况，直观、方便。在维修方面硬件采用模块结构可以方便的检查和更换整个更换。2. 智能仪表控制方式由智能数显可编程碳势控制仪接收各区现场传感器传来的热电偶和氧探头的毫伏
15、信号根据设定的碳势目标值, 对碳势的执行机构进行控制。3. 控制精度炉气碳势控制精度 ： 0.05 %C碳化物级别控制精度 ： 1 级有效硬化层深度控制精度 ： 0.1 mm温度控制精度 ： 1.0 4. 工况实时显示，汉字显示记录彩色 CRT 显示器和打印机, 实时显示工艺过程中每一时刻的炉气碳势、氧探头电势、各区炉温、工艺时间、加热和故障情况等实时工况。5. 炉气碳势以氧探头为传感器，通过电磁阀调节富化气进行控制。氧探头碳黑程控清理, 氧探头内阻在线测定，并具有当由于炉体本身原因引起碳势降不下来时，自动启动降碳势用空气泵的功能，以确保工艺过程的进行。6. 多种报警及安全功能。PLC 基础知
16、识简介在自动化控制领域，PLC 是一种重要的控制设备。目前，世界上有 200 多厂家生产 300 多品种PLC 产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（ 16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。为了使各位初学者更方便地了解 PLC，本文对 PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一简介，以期对各位网友有所帮助。一、PLC 的发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968 年美国 GM（
17、通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称 Programmable Controller（PC）。个人计算机（简称 PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为 Programmable Logic Controller（PLC ），现在，仍常常将 PLC 简称PC。PLC 的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对 PLC 的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器
18、，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。上世纪 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 发展最快的时期，年增长率一直保持为3040%。在这时期，PLC 在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC 逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的 DCS 系统。PLC 具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC 在工
19、业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。二、PLC 的构成从结构上分，PLC 分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式 PLC 包括 CPU 板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式 PLC 包括CPU 模块、I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。三、CPU 的构成CPU 是 PLC 的核心，起神经中枢的作用，每套 PLC 至少有一个 CPU，它按 PLC 的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和
20、PLC 内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。CPU 主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU 单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC 不可缺少的组成单元。在使用者看来，不必要详细分析 CPU 的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU 的控制器控制 CPU 工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运
21、算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU 速度和内存容量是 PLC 的重要参数，它们决定着 PLC 的工作速度， IO 数量及软件容量等，因此限制着控制规模。四、I/O 模块PLC 与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O ）完成的。I/O 模块集成了 PLC的 I/O 电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入 PLC 系统，输出模块相反。I/O 分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。开关量是指只有开和关（或 1 和 0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。常用
22、的 I/O 分类如下：开关量：按电压水平分，有 220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（ 0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。除了上述通用 IO 外，还有特殊 IO 模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。按 I/O 点数确定模块规格及数量， I/O 模块可多可少，但其最大数受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。五、电源模块PLC 电源用于为 PLC 各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电
23、路提供 24V 的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC 或 110VAC），直流电源（常用的为 24VAC）。六、底板或机架大多数模块式 PLC 使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU 能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。七、PLC 系统的其它设备1、编程设备：编程器是 PLC 开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控 PLC 及 PLC 所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器 PLC 一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。2、人机界面：
24、最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。3、输入输出设备：用于永久性地存储用户数据，如 EPROM、EEPROM 写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。八、PLC 的通信联网依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出“网络就是控制器“ 的观点说法。PLC 具有通信联网的功能，它使 PLC 与 PLC 之间、PLC 与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数 P
25、LC 具有 RS-232 接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC 的通信，还未实现互操作性，IEC 规定了多种现场总线标准，PLC 各厂家均有采用。对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统 )来讲，选择网络非常重要的。首先，网络必须是开放的，以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针对不同网络层次的传输性能要求，选择网络的形式，这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行；再次，综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准。HT 型炉温及碳势微机控制系统（经济型）一. 简介1. 用途: 本控制系统适用于热处理炉渗碳/碳氮共
26、渗/光亮淬火的温度和碳势及工艺过程的自动化控制, 适用于各种气氛。2. 炉温控制: 本控制系统由日本进口智能数显（带通讯）温控仪、多笔记录仪(选配) 、大功率三相可控硅（模块式结构）等组成，元器件采用名牌产品。该系统具有超温报警和自动切断电源功能，保证了系统的可靠性，适用于各种热处理炉温的自动 PID 控制和记录。该系统还备有 SR485 通讯口,与碳控仪通讯，工艺过程的温度控制数值由碳控仪统一编程，统一管理。3. 碳势控制: 炉气碳势控制以氧探头为传感器, 采用可编程碳控仪对渗碳工艺各阶段的碳势和温度统一编程, 对碳势及工艺过程进行自动控制，对温度控制进行统一管理，该控制仪可存储 60 套工
27、艺，使用单位可事前将本厂的零部件渗碳工艺编程并以工艺编号的方式存储，操作者只要选定工艺编号即可。该仪表具有断电接续运行、低温自动切断气源、自动检测氧探头内阻、自动烧碳黑、出炉及碳势超限报警等功能，还具有自动/手动转换工作模式，当氧探头在运行过程出现故障时，可随时切换到手动方式，使工艺继续进行到出炉为止。二. 控制精度: 碳势控制精度 ： 0.05%C温度控制精度 ： 1.0中央操作系统（COS ）中央操作系统（COS ）运行，选择程序后，有关设定值传输到炉子的 PLC，操作工就可以启动热处理程序。然后，直到退火完成，操作工不需再输入任何数据或命令，在显示屏上可以很方便地直接调出重要信息，从而对
28、设备的状态取得理想的观察。可以手动干预系统，改变自动运行程序，而不会影响安全性能。将系统划分成子系统，这就避免了命令重复的情况。为了保证质量，每个工艺步骤按时间顺序自动记录，同时将这些记录在过程控制系统中存档。为了满足现代工业炉的高要求，COS 系统将两个方面融为一体，即菜单导向中央操作和监控与管理。将系统分为不同的子系统具有以下优点：所有子系统自动运行。必要时，各子系统可分别转为手动模式。即使中央操作系统（COS ）发生故障，各 PLC 系统仍可运行。只需增加相同的控制元件就可扩展系统功能。提供以下各部分：现场安装的部件：包括所有传感器、阀、变送器，分散的输入和输出模块。PLC 部件：PLC
29、 对设备的全自动运行，以及安全运行的所有功能进行监控。一个“PLC ”控制一座炉，所有功能都是自动完成的。热处理所要求的程序从上位机系统或现场操作台调出，下载到 PLC，存储在 PLC 的存储器里，直到下一道退火工序时下载新的设备定值。程序的定义是通过两个独立的 10 位段温度和过程跟踪进行的。附加参数，比如选择冷却类型的参数，可以使用户按要求处理的物料来制定退火程序。所有的 PLC，通过一个高容量的母线系统与上位系统连接，每一个 PLC 的现场操作盘，可以在 COS 系统出故障时，使运行过程保持下去。该系统有一个显示终端，通过运行清晰简明的菜单可以迅速，直接地获得有关设备状态的主要信息。这套 COS 系统的控制功能是靠特制的针对退火工艺的程序完成的。可以用手动方式来修改或作出维修要求的指令。全部运行和过程都自动地按时间顺序记录存档。“公辅设备管理程序”对各能源介质供应点进行监控，还控制液压动力系统，协调安全吹扫过程。COS 系统出现故障时，可人为地转换成手动操作模式。
