專利名稱：一種金屬管材中頻加熱退火plc控制上位機監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
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)的廣泛應用，已普遍應用到航空、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)應力，如何在產(chǎn)品成型進一步處理之前，進行退火保溫熱處理，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，本實用新型的主要目的在于提供一種實用的金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機監(jiān)控系統(tǒng)，采用中頻感應加熱來進行退火熱處理，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，可實現(xiàn)各種金屬及其合金在中頻感應加熱時的自動上料、傳送、加熱、保溫、出料全過程自動運行，完全滿足各種金屬及其合金材料感應退火的生產(chǎn)要求。為達成以上所述的目的，本實用新型的一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機監(jiān)控系統(tǒng)采取如下技術方案:一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機監(jiān)控系統(tǒng)，包括進料支架、儲料架、運送料管、有無料檢測接近開關、迫壓送料機、編碼器裝置、快換水接頭、感應加熱爐、感應保溫爐、雷泰測溫儀、耐高溫不銹鋼管、快速提料架、加熱電源、保溫電源和操作臺，其特征在于，所述進料支架頂部設置儲料架，所述儲料架與運送料管連接，儲料架的另一端設置快速提料架，所述運送料管上設置有無料檢測接近開關和迫壓送料機，所述迫壓送料機的側(cè)面設置編碼器裝置，所述操作臺上方設置快換水接頭、感應加熱爐、感應保溫爐、雷泰測溫儀、耐高溫不銹鋼管、加熱電源和保溫電源。所述該系統(tǒng)采用自動化生產(chǎn)，縱向移動方式加熱，該系統(tǒng)進出料采用滾輪連續(xù)自動進料方式，可進行無級調(diào)速。采用如上技術方案的本實用新型，具有如下有益效果:采用中頻感應加熱來進行退火熱處理，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，可實現(xiàn)各種金屬及其合金在中頻感應加熱時的自動上料、傳送、加熱、保溫、出料全過程自動運行，完全滿足各種金屬及其合金材料感應退火的生產(chǎn)要求。

圖1為本實用 新型的結(jié)構示意圖。
具體實施方式
為了進一步說明本實用新型，
以下結(jié)合附圖進一步進行說明:如圖1所示，本實用新型的一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機監(jiān)控系統(tǒng)，包括進料支架1、儲料架2、運送料管3、有無料檢測接近開關4、迫壓送料機5、編碼器裝置6、快換水接頭7、感應加熱爐8、感應保溫爐12、雷泰測溫儀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15，進料支架I頂部設置儲料架2，儲料架2與運送料管3連接，儲料架2的另一端設置快速提料架11，運送料管3上設置有無料檢測接近開關4和迫壓送料機5，迫壓送料機5的側(cè)面設置編碼器裝置6，操作臺15上方設置快換水接頭7、感應加熱爐8、感應保溫爐12、雷泰測溫儀9、耐高溫不銹鋼管10、加熱電源13和保溫電源14。本實用新型的設計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及對金屬管材感應加熱的特殊要求，可實現(xiàn)對不同直徑、長度的金屬管材退火保溫熱處理。中頻感應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)電源變頻設備，其中感應加熱保溫分兩區(qū)進行，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。進出料機構采用滾輪連續(xù)自動進料方式，且可進行無級調(diào)速。該電磁加熱爐的感應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。從進料至儲料臺，上料、傳送、加熱、保溫、出料全過程實行自動化生產(chǎn)，且檢修無需吊裝感應器及連接水電接口。通過對加熱方式、感應器結(jié)構、中頻電源及控制系統(tǒng)的優(yōu)化設計，設備整體結(jié)構合理、緊湊，加熱速度快，熱效率高。加熱爐采用縱向移動方式加熱，美國雷泰(Reytek)紅外測溫儀測溫，同時采用PLC及PID控制最優(yōu)輸出功率和最佳加熱頻率，實現(xiàn)系統(tǒng)控溫準確和加熱溫度均勻，確保自動控溫精度在± 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。本實用新型的一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機監(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、半自動和全自動，手動和半自動可以調(diào)試和單獨操作，全自動實現(xiàn)自動連續(xù)運行，打印溫度參數(shù)，顯示各項參數(shù)(包括加熱電流、電壓、頻率、溫度、功率、進料速度、出料速度、報警)。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，只需設定溫度、加熱節(jié)拍可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。進出料速度采用變頻無級調(diào)速控制。PLC控制重要操作步驟除了在內(nèi)部進行軟件互鎖外，在PLC的輸出外部還設有硬件互鎖。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，能滿足整個系統(tǒng)的控制要求。CPU 224XP:PLC控制系統(tǒng)的核心，帶有14點輸入/10點繼電器輸出I/O點，系統(tǒng)起停、故障監(jiān)測、運行狀態(tài)、工作模式選擇等輸入信號，由DI端口輸入，聲光報警燈、狀態(tài)指示燈、走料出料電機、電磁閥等輸出信號由DO端口以繼電器驅(qū)動的方式來控制。兩個RS485標準通訊口，以方便使用PPI電纜與編成電腦連接，另一個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展模塊，由雷泰(Reytek)紅外測溫儀對加熱料和保溫料進行測溫，結(jié)果由EM231AI端口 4-20mA信號輸入。EM232模塊:2路輸出模擬量擴展模塊，兩個PID子程序通過AO端口分別對兩臺中頻加熱電源和保溫電源進行實時控制。EM223模塊:擴展數(shù)字量模塊，16個24VDC輸入，16個繼電器輸出端子。故障的連鎖保護、上下料、傳動等控制輸出通過DO端口以繼電器驅(qū)動的方式來控制。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、進料速度、出料速度、報警、故障檢測等各項參數(shù)。西門子S7-300系列PLC采用STEP7V5.4編程語言在PC機上編程，最后下載固化到CPU中。為確保運行的可靠性和易于操作性，使系統(tǒng)具有手動、半自動、全自動三種工作模式，主程序由一個主程序和七個子程序組成，七個子程序為初始化子程序、狀態(tài)數(shù)據(jù)讀入子程序、故障報警子程序、TD200文本顯示子程序、半自動子程序、手動子程序、全自動子程序，如圖5所示。程序的運行是在總起動之后，運行初始化子程序，讀入狀態(tài)數(shù)據(jù)子程序和TD200文本顯示子程序，檢測故障 ，識別工作模式，進入正常循環(huán)控制運行狀態(tài)。
權利要求1.一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機監(jiān)控系統(tǒng)，包括進料支架、儲料架、運送料管、有無料檢測接近開關、迫壓送料機、編碼器裝置、快換水接頭、感應加熱爐、感應保溫爐、雷泰測溫儀、耐高溫不銹鋼管、快速提料架、加熱電源、保溫電源和操作臺，其特征在于，所述進料支架頂部設置儲料架，所述儲料架與運送料管連接，儲料架的另一端設置快速提料架，所述運送料管上設置有無料檢測接近開關和迫壓送料機，所述迫壓送料機的側(cè)面設置編碼器裝置，所述操作臺上方設置快換水接頭、感應加熱爐、感應保溫爐、雷泰測溫儀、耐高溫不銹鋼管、加熱電源和保溫電源。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述該系統(tǒng)采用自動化生產(chǎn)，縱向移動方式加熱，該系統(tǒng)進出料采用滾輪連續(xù)自動進料方式，可進行 無級調(diào)速。
專利摘要本實用新型公開一種金屬管材中頻加熱退火PLC控制上位機監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述進料支架頂部設置儲料架，所述儲料架與運送料管連接，儲料架的另一端設置快速提料架，所述運送料管上設置有無料檢測接近開關和迫壓送料機，所述迫壓送料機的側(cè)面設置編碼器裝置，所述操作臺上方設置快換水接頭、感應加熱爐、感應保溫爐、雷泰測溫儀、耐高溫不銹鋼管、加熱電源和保溫電源。本實用新型采用中頻感應加熱來進行退火熱處理，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，可實現(xiàn)各種金屬及其合金在中頻感應加熱時的自動上料、傳送、加熱、保溫、出料全過程自動運行，完全滿足各種金屬及其合金材料感應退火的生產(chǎn)要求。
文檔編號C21D9/08GK203112895SQ20122073531
公開日2013年8月7日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者羅來衛(wèi), 羅江, 馬龍, 羅鑫 申請人:西安奧邦科技有限責任公司