專利名稱：基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在冶金和機械熱處理行業(yè)中，金屬材料的冶煉溫度、退火與正火溫度、淬火與回火溫度等對于金屬材料的組織、機械性能和加工性能等都有著決定性的影響，因而熱處理爐的加熱溫度控制系統(tǒng)的控制簡易程度和控制精度顯得至關(guān)重要?，F(xiàn)有熱處理爐用的溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般都是由感溫元件、基地式儀表與執(zhí)行器組成的定值單參數(shù)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，因為熱處理工藝要求將爐溫控制在一個穩(wěn)定的數(shù)值上，因而通常都采用的是將被調(diào)量(即爐溫)保持在一個給定數(shù)值的控制方案。實際使用過程中，加工件的熱處理過程一般均比較復雜，需分多個階段且在不同的溫度條件下對加工件進行熱處理，因而溫度調(diào)整次數(shù)比較頻繁。同時，整個熱處理過程中不僅包括恒溫控制階段，還包括以恒定的升溫速率進行升溫處理的升溫控制階段和以恒定的降溫速率進行降溫處理的降溫控制階段。但現(xiàn)如今市場上所使用的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)進行溫度調(diào)整時，一般均需要通過與控制器相接的參數(shù)設(shè)置單元輸入對應(yīng)的參數(shù)以對加熱溫度進行相應(yīng)調(diào)整，因而難以滿足被處理工件的實際熱處理需求。綜上，實際操作過程中，現(xiàn)有的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)存在智能化程度較低、使用操作不便且使用效果較差、難以滿足被處理工件的實際熱處理需求，需分多次輸入各階段的溫度控制參數(shù)，操作比較復雜，且對溫度參數(shù)的臨時調(diào)整也相對不便；同時，升溫控制階段和降溫控制階段的溫度控制過程難以實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，其設(shè)計合理、接線方便、使用操作簡便且使用效果好、智能化程度高、處理爐控制參數(shù)調(diào)整方便，可根據(jù)手寫輸入的溫度控制曲線對熱處理爐的熱處理過程直接進行現(xiàn)場或遠程自動調(diào)整。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種簡易控制式熱處理爐溫度監(jiān)控系統(tǒng)，包括對熱處理爐內(nèi)的加熱溫度進行實時檢測的溫度檢測單元、根據(jù)溫度檢測單元所檢測溫度信息對所述熱處理爐的加熱裝置進行控制的控制器以及分別與控制器相接的顯示單元、參數(shù)設(shè)置單元、時鐘電路和報警提示單元，所述溫度檢測單元與控制器相接，所述控制器與加熱裝置相接，其特征在于:還包括用于輸入被處理工件的多個熱處理階段中加熱溫度隨時間變化且由首尾依次相接的多個直線段組成的溫度控制曲線的手寫屏、以圖像格式對手寫屏所輸入的所述溫度控制曲線進行同步存儲的圖像存儲單元、對所述溫度控制曲線中多個所述直線段的起始點與終止點分別進行拾取并相應(yīng)分析得出多個所述直線段的起始點與終止點的平面坐標數(shù)據(jù)的圖像處理器、內(nèi)部存儲有與手寫屏上各平面位置處的平面坐標數(shù)據(jù)相對應(yīng)的溫度參數(shù)與時間參數(shù)的數(shù)據(jù)存儲單元和根據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)所存儲數(shù)據(jù)對圖像處理器的分析處理結(jié)果進行分析并相應(yīng)分析得出被處理工件各熱處理階段的溫度控制方案的數(shù)據(jù)處理器，所述控制器與數(shù)據(jù)處理器相接且其根據(jù)數(shù)據(jù)處理器的分析處理結(jié)果對加熱裝置進行控制，所述手寫屏和圖像存儲單元均與圖像處理器相接，且所述圖像處理器和數(shù)據(jù)存儲單元均與數(shù)據(jù)處理器相接。上述基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，其特征是:還包括與數(shù)據(jù)處理器相接的上位監(jiān)控機。上述基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，其特征是:所述數(shù)據(jù)處理器包括處理器芯片、根據(jù)圖像處理器的分析處理結(jié)果對被處理工件各熱處理階段的所需熱處理時間進行換算的熱處理時間換算模塊和根據(jù)圖像處理器的分析處理結(jié)果對所述溫度控制曲線中各直線段的斜率進行換算的升溫速率換算模塊，所述熱處理時間換算模塊和升溫速率換算模塊均與處理器芯片相接。上述基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，其特征是:所述圖像處理器和數(shù)據(jù)處理器集成為一個雙核微處理器。上述基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，其特征是:所述控制器與數(shù)據(jù)處理器之間以無線通信方式進行雙向通信，控制器上接有無線通信模塊一，且數(shù)據(jù)處理器上對應(yīng)接有與無線通信模塊一相配合使用的無線通信模塊二，所述無線通信模塊一與無線通信模塊二的工作頻段相同。上述基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，其特征是:所述手寫屏的底部與側(cè)壁分別繪制有時間刻度線和溫度刻度線。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:1、設(shè)計合理、成本低且安裝布設(shè)方便。
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2、電路簡單且接線方便。3、使用操作簡單且智能化程度高，溫度參數(shù)調(diào)整方便。4、使用效果好、能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控且實用價值高，本發(fā)明只需通過手寫屏簡便、快速輸入被加工工件整個熱處理過程的溫度控制曲線，之后圖像處理器自動對所輸入溫度控制曲線中多個直線段的起始點與終止點分別進行拾取并相應(yīng)分析得出多個直線段的起始點與終止點的平面坐標數(shù)據(jù)，隨后數(shù)據(jù)處理器根據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)所存儲的數(shù)據(jù)對圖像處理器的分析處理結(jié)果進行分析并相應(yīng)分析得出被處理工件各熱處理階段的溫度控制方案，之后數(shù)據(jù)處理器將其分析結(jié)果同步傳送至控制器，控制器按照分析得出的溫度控制方案對熱處理爐的加熱裝置進行自動控制，從而實現(xiàn)了被加工工件整個熱處理過程的簡便、智能化控制過程。5、適用面廣，推廣應(yīng)用前景廣泛，能有效推廣適用至相關(guān)其它需進行參數(shù)控制調(diào)整的控制領(lǐng)域中。綜上所述，本發(fā)明設(shè)計合理、接線方便、使用操作簡便且使用效果好、智能化程度高、處理爐控制參數(shù)調(diào)整方便，可根據(jù)手寫輸入的溫度控制曲線對熱處理爐的熱處理過程直接進行現(xiàn)場或遠程自動調(diào)整，大大簡化了熱處理爐的參數(shù)調(diào)整工作，方便快捷。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。附圖標記說明:
I 一溫度檢測單元；2—控制器；3—加熱裝置；
4 一顯示單元；5—參數(shù)設(shè)置單元；6—時鐘電路；
7—報警提示單元；8—手寫屏；9 一圖像存儲單元；
10 —圖像處理器；11 一數(shù)據(jù)存儲單元；12—數(shù)據(jù)處理器；
12-1 —處理器芯片；12-2—熱處理時間換算模塊；
12-3—升溫速率換算模塊；13—無線通信模塊一；
14 一無線通信模塊二；15—上位監(jiān)控機；17—手寫筆。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括對熱處理爐內(nèi)的加熱溫度進行實時檢測的溫度檢測單元
1、根據(jù)溫度檢測單元I所檢測溫度信息對所述熱處理爐的加熱裝置3進行控制的控制器2以及分別與控制器 2相接的顯示單元4、參數(shù)設(shè)置單元5、時鐘電路6和報警提示單元7，所述溫度檢測單元I與控制器2相接，所述控制器2與加熱裝置3相接。同時，本發(fā)明還包括用于輸入被處理工件的多個熱處理階段中加熱溫度隨時間變化且由首尾依次相接的多個直線段組成的溫度控制曲線的手寫屏8、以圖像格式對手寫屏8所輸入的所述溫度控制曲線進行同步存儲的圖像存儲單元9、對所述溫度控制曲線中多個所述直線段的起始點與終止點分別進行拾取并相應(yīng)分析得出多個所述直線段的起始點與終止點的平面坐標數(shù)據(jù)的圖像處理器10、內(nèi)部存儲有與手寫屏8上各平面位置處的平面坐標數(shù)據(jù)相對應(yīng)的溫度參數(shù)與時間參數(shù)的數(shù)據(jù)存儲單元11和根據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元11內(nèi)所存儲數(shù)據(jù)對圖像處理器10的分析處理結(jié)果進行分析并相應(yīng)分析得出被處理工件各熱處理階段的溫度控制方案的數(shù)據(jù)處理器12，所述控制器2與數(shù)據(jù)處理器12相接且其根據(jù)數(shù)據(jù)處理器12的分析處理結(jié)果對加熱裝置3進行控制，所述手寫屏8和圖像存儲單元9均與圖像處理器10相接，且所述圖像處理器10和數(shù)據(jù)存儲單元11均與數(shù)據(jù)處理器12相接。本實施例中，為實現(xiàn)遠程監(jiān)控，本發(fā)明還包括與數(shù)據(jù)處理器12相接的上位監(jiān)控機15。本實施例中，所述數(shù)據(jù)處理器12包括處理器芯片12-1、根據(jù)圖像處理器10的分析處理結(jié)果對被處理工件各熱處理階段的所需熱處理時間進行換算的熱處理時間換算模塊12-2和根據(jù)圖像處理器10的分析處理結(jié)果對所述溫度控制曲線中各直線段的斜率進行換算的升溫速率換算模塊12-3，所述熱處理時間換算模塊12-2和升溫速率換算模塊12-3均與處理器芯片12-1相接。實際使用過程中，所述溫度控制方案包括溫度控制模式與相應(yīng)的溫度控制參數(shù)，所述溫度控制模式包括恒溫控制模式(與恒溫處理階段相對應(yīng))、以恒定升溫速率進行升溫處理的升溫控制模式(與升溫處理階段相對應(yīng))和以恒定降溫速率進行降溫處理的降溫控制模式(與降溫處理階段相對應(yīng))，所述溫度控制模式可根據(jù)升溫速率換算模塊12-3換算得出的直線斜率c直接得出:當某一直線段的斜率c = O時，說明與該直線段相對應(yīng)的熱處理階段為恒溫熱處理階段；當某一直線段的斜率c > O時，說明與該直線段相對應(yīng)的熱處理階段為升溫處理階段，且該升溫處理階段中以升溫速率c進行升溫處理；當某一直線段的斜率c < O時，說明與該直線段相對應(yīng)的熱處理階段為降溫處理階段，且該降溫處理階段中以降溫速率c進行降溫處理。另外，對于恒溫處理階段而言，所述溫度控制參數(shù)包括熱處理時間和加熱溫度，其中熱處理時間根據(jù)與該恒溫處理階段相對應(yīng)直線段的起始點與終止點的橫坐標之差來確定，加熱溫度根據(jù)與該恒溫處理階段相對應(yīng)直線段的起始點或終止點的縱坐標來確定。對于升溫處理階段而言，所述溫度控制參數(shù)包括升溫速率C、熱處理時間、起始加熱溫度和終止加熱溫度，其中升溫速率c根據(jù)與該升溫處理階段相對應(yīng)直線段的斜率來確定，熱處理時間根據(jù)與該升溫處理階段相對應(yīng)直線段的起始點與終止點的橫坐標之差來確定，起始加熱溫度根據(jù)與該升溫處理階段相對應(yīng)直線段的起始點縱坐標來確定，終止加熱溫度根據(jù)與該升溫處理階段相對應(yīng)直線段的終止點縱坐標來確定。對于降溫處理階段而言，所述溫度控制參數(shù)包括降溫速率C、熱處理時間、起始加熱溫度和終止加熱溫度，其中降溫速率c根據(jù)與該降溫處理階段相對應(yīng)直線段的斜率來確定，熱處理時間根據(jù)與該降溫處理階段相對應(yīng)直線段的起始點與終止點的橫坐標之差來確定，起始加熱溫度根據(jù)與該降溫處理階段相對應(yīng)直線段的起始點縱坐標來確定，·終止加熱溫度根據(jù)與該降溫處理階段相對應(yīng)直線段的終止點縱坐標來確定。實際操作時，所述圖像處理器10和數(shù)據(jù)處理器12集成為一個雙核微處理器。為操控方便，本實施例中，所述控制器2與數(shù)據(jù)處理器12之間以無線通信方式進行雙向通信，控制器2上接有無線通信模塊一 13，且數(shù)據(jù)處理器12上對應(yīng)接有與無線通信模塊一 13相配合使用的無線通信模塊二 14，所述無線通信模塊一 13與無線通信模塊二 14的工作頻段相同。本實施例中，為使得溫度控制曲線輸入直觀、方便，所述手寫屏8的底部與側(cè)壁分別繪制有時間刻度線和溫度刻度線，且所述時間刻度線和溫度刻度線組成一個平面直角坐標系。同時，本發(fā)明還包括與手寫屏8相配合使用的手寫筆17。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，包括對熱處理爐內(nèi)的加熱溫度進行實時檢測的溫度檢測單元(I)、根據(jù)溫度檢測單元(I)所檢測溫度信息對所述熱處理爐的加熱裝置(3)進行控制的控制器(2)以及分別與控制器(2)相接的顯示單元(4)、參數(shù)設(shè)置單元(5)、時鐘電路(6)和報警提示單元(7)，所述溫度檢測單元(I)與控制器(2)相接，所述控制器(2)與加熱裝置(3)相接，其特征在于:還包括用于輸入被處理工件的多個熱處理階段中加熱溫度隨時間變化且由首尾依次相接的多個直線段組成的溫度控制曲線的手寫屏(8)、以圖像格式對手寫屏(8)所輸入的所述溫度控制曲線進行同步存儲的圖像存儲單元(9)、對所述溫度控制曲線中多個所述直線段的起始點與終止點分別進行拾取并相應(yīng)分析得出多個所述直線段的起始點與終止點的平面坐標數(shù)據(jù)的圖像處理器(10)、內(nèi)部存儲有與手寫屏(8)上各平面位置處的平面坐標數(shù)據(jù)相對應(yīng)的溫度參數(shù)與時間參數(shù)的數(shù)據(jù)存儲單元(11)和根據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元(11)內(nèi)所存儲數(shù)據(jù)對圖像處理器(10)的分析處理結(jié)果進行分析并相應(yīng)分析得出被處理工件各熱處理階段的溫度控制方案的數(shù)據(jù)處理器(12)，所述控制器(2)與數(shù)據(jù)處理器(12)相接且其根據(jù)數(shù)據(jù)處理器(12)的分析處理結(jié)果對加熱裝置⑶進行控制，所述手寫屏⑶和圖像存儲單元(9)均與圖像處理器(10)相接，且所述圖像處理器(10)和數(shù)據(jù)存儲單元(11)均與數(shù)據(jù)處理器(12)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括與數(shù)據(jù)處理器(12)相接的上位監(jiān)控機(15)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理器(12)包括處理器芯片(12-1)、根據(jù)圖像處理器(10)的分析處理結(jié)果對被處理工件各熱處理階段的所需熱處理時間進行換算的熱處理時間換算模塊(12-2)和根據(jù)圖像處理器(10)的分析處理結(jié)果對所述溫度控制曲線中各直線段的斜率進行換算的升溫速率換算模塊(12-3)，所述熱處理時間換算模塊(12-2)和升溫速率換算模塊(12-3)均與處理器芯片(12-1)相接。
4.按照權(quán)利要求1 或2所述的基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像處理器(10)和數(shù)據(jù)處理器(12)集成為一個雙核微處理器。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(2)與數(shù)據(jù)處理器(12)之間以無線通信方式進行雙向通信，控制器(2)上接有無線通信模塊一(13)，且數(shù)據(jù)處理器(12)上對應(yīng)接有與無線通信模塊一(13)相配合使用的無線通信模塊二(14)，所述無線通信模塊一(13)與無線通信模塊二(14)的工作頻段相同。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:所述手寫屏(8)的底部與側(cè)壁分別繪制有時間刻度線和溫度刻度線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于控制曲線自動識讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，包括溫度檢測單元、對加熱裝置進行控制的控制器、顯示單元、參數(shù)設(shè)置單元、時鐘電路和報警提示單元，還包括用于輸入溫度控制曲線的手寫屏、圖像存儲單元、對溫度控制曲線中多個直線段的起始點與終止點進行拾取并分析得出各起始點與終止點平面坐標數(shù)據(jù)的圖像處理器、數(shù)據(jù)存儲單元和根據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)所存儲數(shù)據(jù)對圖像處理器的分析處理結(jié)果進行分析并分析得出被處理工件各熱處理階段溫度控制方案的數(shù)據(jù)處理器。本發(fā)明設(shè)計合理、接線方便、使用操作簡便且使用效果好、智能化程度高、控制參數(shù)調(diào)整方便，可根據(jù)手寫輸入的溫度控制曲線對熱處理爐的熱處理過程直接進行調(diào)整。
文檔編號F27D19/00GK103146908SQ20111040178
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者周曉麗 申請人:西安擴力機電科技有限公司