工業退火爐自動控制系統的設計及應用

摘要

在鋁材產品的生產工藝流程中，熱處理是提高鋁材產品質量的一道重要工序，鋁材的熱處理技術也隨之發展成為熱處理學科中的一個重要組成部分。而鋁材退火爐是鋁材熱處理中最廣泛使用的設備，也是各大鋁材企業調整產品結構、增加產品附加值以提高企業競爭力的關鍵設備，合理地設計鋁材退火爐的自動控制系統以及全方面的實時監控退火爐生產狀況有待我們深入的學習和研究。

本系統介紹了一種新型工業鋁材退火爐的特點和實用性,設計并實現了基于美國Wonderware公司Intouch組態軟件系統所開發的鋁材退火爐生產監控系統。通過運用和實踐證明，該設備設計合理、制作優良、控制精確、爐溫均勻性高。系統具有人機界面友好、操作方便、擴展性強、修改維護方便、可靠性高等優點，達到全方面實時監控退火爐生產狀況的功能。

關鍵詞：退火爐，三菱PLC，Intouch

Abstract

In the production sequence of the aluminum product, heating treatment is an important sequence according to develop the quality of the products.Heating treatment of the aluminum technology is developed to become one of the important part of the heating treatment .also the aluminum annealing furnace is the equipment which used so widely about the aluminum treatment.It also can adjust the configuration of product in all kinds of large aluminum project. And also the key equipment to add the affixation of the product, improving the compete of the project .so design the control system of the annealing furnace in reason and the real time monitoring the production status need us to learn and study very deeply.

This system introduced the characteristic and practicability of a new type aluminum annealing furnace. Designing and carrying out the aluminum annealing furnace production monitoring system  which developed based on the Wonderware  company and Intouch configuration software  .through application and practice prove, this equipment  design very well, making choiceness, control precision, high equality of the furnace temperature .the system has very kind HMI. Operation convenience, high extending character, maintenance and changing convenience .High depending character. Achieve the function to real time monitoring annealing furnace production in all aspects.

Keywords:  annealing furnace, Mitsubishi PLC, Intouch

目錄

1  前言………………………………………………………………………1

1.1  工業退火爐在鋁材產品生產工藝中的應用現狀及研究背景 ………1

1.2 退火爐的系統構成及自動控制方案的確定…………………………1

1.3  需要解決的主要問題 …………………………………………………2

1.4  本系統擬達到的目的 …………………………………………………2

1.5  MELSEC-Q PLC簡介…………………………………………………2

1.6  Intouch組態軟件簡介…………………………………………………3

2  系統的基礎設計…………………………………………………………4

2.1  退火爐技術參數 ………………………………………………………4

2.2  退火爐結構描述 ………………………………………………………5

2.3  控制系統 ………………………………………………………………8

2.3.1  控制系統的技術要求 ………………………………………………8

2.3.2  需要實現的各項功能 ………………………………………………9

2.3.3  測點清單的確定 ……………………………………………………10

2.3.4  系統編程 ……………………………………………………………13

2.3.5  溫度的PID控制 ……………………………………………………16

2.4  生產工藝自動控制……………………………………………………19

3  設計系統的實現…………………………………………………………24

3.1  系統配置 ………………………………………………………………24

3.2  通訊的實現 ……………………………………………………………24

4  人機交互界面的設計……………………………………………………29

4.1  監控畫面的設計與實現 ………………………………………………29

4.2  系統邏輯組態與仿真編程 ……………………………………………35

5  總結與展望………………………………………………………………41

參考文獻……………………………………………………………………42

致謝…………………………………………………………………………43