輥底式熱處理爐自動控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用分析

舒 軍

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司，江蘇 江陰 214400）

針對熱處理爐發(fā)展方面，無論是在理論研究或者是工藝的更新速度上，我國與很多發(fā)達(dá)國家在這一方面并沒有拉開過大的差距，但是在應(yīng)用熱處理技術(shù)時存在一個問題，就是自動化水平相對落后，導(dǎo)致我國在開展熱處理生產(chǎn)工藝時所消耗的人工較多。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國也引入了很多先進(jìn)的熱處理設(shè)備，在熱處理爐自動化系統(tǒng)中所使用的工藝也在不斷的進(jìn)行提高。

1 應(yīng)用原理

當(dāng)前特別受人們歡迎的輥底式熱處理爐自動控制系統(tǒng)，就是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步重要體現(xiàn)之一，它不僅改變了我國以往熱處理爐的技術(shù)，同時應(yīng)用自動化系統(tǒng)，也減少了問題出現(xiàn)的幾率。輥底式熱處理爐與傳統(tǒng)的熱處理爐不同，無論是在加熱方式或者使用原理上都采用了新的想法和技術(shù)。通過外形對其進(jìn)行區(qū)分，輥底式熱處理爐通常分為環(huán)形輥與平輥兩種不同類型的輥底式熱處理爐，需要針對不同的加熱情況進(jìn)行使用。由于輥底式熱處理爐在實際使用中一直處在高溫的環(huán)境下，為此在選擇設(shè)計材料時，必須要選擇抗熱性的材料進(jìn)行制造，以此才能夠保證其制造的效果，以及工作時減少問題出現(xiàn)的可能。

2 過程控制系統(tǒng)

2.1 自動系統(tǒng)設(shè)計

目前很多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)在使用輥底式熱處理爐時，大多是具備自動處理系統(tǒng)的，這一系統(tǒng)能夠減少人們在工作中的工作量，同時幫助人們監(jiān)督系統(tǒng)運(yùn)行時的實時數(shù)據(jù)，將自動化控制系統(tǒng)與熱處理爐連在一起，可以方便整個系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)工作。在對輥底式熱處理爐開展設(shè)計的過程中，需要保證該熱處理爐能夠穩(wěn)定工作，同時對溫度進(jìn)行有效控制，在應(yīng)用自動控制系統(tǒng)之后，將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行實時傳輸，幫助監(jiān)控人員分析跟使用熱處理爐設(shè)備。但是在進(jìn)行聯(lián)合組建的控制時，為了更加便于操作同時也可以有效地提高整個過程中的工作效率，很多輥底式熱處理爐設(shè)計人員都會根據(jù)不同企業(yè)的實際情況，將其設(shè)計成為連續(xù)不間斷的、具有自動控制能力的生產(chǎn)線，以此來保證整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率可以逐步提高，同時也在出現(xiàn)問題時，可以快速地發(fā)現(xiàn)問題的所在地，讓維修人員馬上對其進(jìn)行解決。但是需要認(rèn)識到，在當(dāng)前大多數(shù)人們所使用的輥底式熱處理其中所涉及到的設(shè)計圖紙是相對于精密且復(fù)雜的，目的是為了保證在加熱材料時的過程不出現(xiàn)意外，以及讓其整體效果不斷提高，要求所有的設(shè)計人員必須要在設(shè)計之前做好充分的準(zhǔn)備，無論是對市場進(jìn)行調(diào)研，或者是對材料的價格進(jìn)行分析，都需要保證做到心里有數(shù)，只有這樣才能夠在實際開展設(shè)計時，做到社會所需要的輥底式熱處理爐，將設(shè)計時的預(yù)想效果勾畫出來，應(yīng)用于其中的自動化系統(tǒng)，可以發(fā)揮出其全部的效益，也可以保證該熱處理爐在設(shè)計完成之后達(dá)到市場所需要的目標(biāo)。只有讓輥底式熱處理爐在實際使用時在理論上具有可行性，才能夠更好地將其應(yīng)用在實際生產(chǎn)中，也能夠減少在實際生產(chǎn)中所存在的問題。

2.2 人工監(jiān)控界面

在實際使用輥底式熱處理爐自動控制系統(tǒng)時，可以發(fā)現(xiàn)其中分為好多部分，比如短路保護(hù)程序、歩序設(shè)計、連接線選擇以及傳感器的選擇等不同方面，這些方面都是為了盡可能地實現(xiàn)輥底式熱處理爐的自動化。但是需要認(rèn)識到，即使在當(dāng)前應(yīng)用輥底式熱處理爐自動化控制系統(tǒng)時，也仍舊需要對其進(jìn)行人工輔助。自動化系統(tǒng)的使用不代表該處理爐可以不需要人工進(jìn)行輔助，除了在具體加熱時，作為人工輔助人員必須要在旁邊進(jìn)行恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)督，對整個處理爐中所涉及到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以及管理，及時的調(diào)整輥子避免由于溫度過高或者溫度對低，而對材料造成的傷害，這些傷害有時候是難以逆轉(zhuǎn)的，會對整體材料的質(zhì)量造成下降的效果?？稍陲@示屏中設(shè)置一個界面，專門顯示其實時性，可幫助操作人員在實際分析數(shù)據(jù)時提供便利。

2.3 使用控制方法

通過大量的實踐發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用輥底式熱處理爐的過程中，材料的加熱效果會受到不同因素的影響，不僅僅是熱處理爐其本身的效果，同時還有加熱是否處于連續(xù)性，以及耐熱件自身的傳熱性。但是如果應(yīng)用傳統(tǒng)的熱處理爐，在這些方面上都有著非常明顯的缺陷。會導(dǎo)致材料的使用效果一般，并且不能很好的處理這些問題，然而利用輥底式熱處理爐儀器自動控制系統(tǒng)時，就可以有效地改變以往存在的這些問題。通過對燃料的燃燒效率以及對燃料燃燒的數(shù)量進(jìn)行控制，可以有效的防止材料在實際生產(chǎn)時出現(xiàn)問題，這也是輥底式熱處理爐在當(dāng)前生產(chǎn)中占據(jù)了大量市場的原因之一。利用輥底式自動控制系統(tǒng)，就可以對這些方面進(jìn)行有效的改進(jìn)，讓整體的操作變得更加智能化和人工化的同時，也讓企業(yè)認(rèn)識到，如果僅僅考慮自身的利益，而沒有考慮到燃料的加熱情況，不僅到最終會給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生消極的影響，同時也沒有承擔(dān)起自身應(yīng)該做的社會責(zé)任。要求所有的企業(yè)都在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，盡可能使用智能自動化控制系統(tǒng)輥底式熱處理爐，這樣才能夠保證在減少環(huán)境污染以及破壞的情況下，為企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展帶來非常積極的影響。

3 結(jié)語

綜上所述，在應(yīng)用輥底式熱處理爐自動控制系統(tǒng)中，可以得出以下幾點結(jié)論：第一，在當(dāng)前所使用的輥底式熱處理爐中多采用PLC系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用，這兩種系統(tǒng)可以在出現(xiàn)問題時對應(yīng)急方案進(jìn)行快速的分離運(yùn)行，確保在PLC系統(tǒng)使用中，一旦出現(xiàn)問題可以快速的將其脫離，防止出現(xiàn)由于PLC系統(tǒng)導(dǎo)致的整體設(shè)備損壞，這一現(xiàn)象可以讓整個系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行。第二，在熱處理爐中采用了HMI人機(jī)控制界面，這一界面不僅僅具有功能全面、可以快速記錄數(shù)據(jù)、出現(xiàn)問題馬上進(jìn)行報警等不同的優(yōu)點，同時也可以對所得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行更好的分析和觀察，幫助人工快速發(fā)現(xiàn)熱處理爐中所存在的問題。