退火爐的人機接口系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種退火爐的人機接口系統(tǒng)，遠程連接于一退火爐，人機接口系統(tǒng)包括一參數(shù)設定機構、一控制機構、一PID溫控機構、以及一遠程傳輸機構，參數(shù)設定機構連接控制機構及PID溫控機構，用以輸入一參數(shù)設定信息，控制機構接收參數(shù)設定信息，經(jīng)遠程傳輸機構而據(jù)以發(fā)出控制信號控制退火爐的相關機構，PID溫控機構接收參數(shù)設定信息以及退火爐的溫度感控機構的溫度感測信息，經(jīng)遠程傳輸機構而據(jù)以發(fā)出一溫控信號控制退火爐的加熱機構，退火爐的眾多信息整合于人機接口系統(tǒng)，使得操作人員能夠簡易而快速的于遠程操作退火爐，而有較佳的安全性和處理效率。
【專利說明】退火爐的人機接口系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明相關于一種退火爐，特別是相關于一種退火爐的人機接口系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]習知的退火爐安裝有許多儀表如氣壓計、溫控計、三用電表、繼電器以及其它儀表，以在退火過程中嚴格監(jiān)控眾多數(shù)值，進而確保經(jīng)退火處理的成品質(zhì)量。然而，操作人員必須在退火爐旁臨近操作這些儀表而有較高的危險性。此外，這些儀表為分散裝設于退火爐各處，須一一查看各儀表對應的監(jiān)控信息并經(jīng)整合推算，方能確實了解退火爐的當前狀況，因此一直以來都是需要相關經(jīng)驗較豐富的操作人員，才有足夠能力能夠快速的整合相關信息而對應操作退火爐。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于提供一種退火爐的人機接口系統(tǒng)，以提供一種能夠自遠程操控退火爐、操作簡易且溫度控制精準的人機接口系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明為解決習知技術的問題所采用的技術手段系提供一種退火爐的人機接口系統(tǒng)，遠程連接于退火爐，退火爐設置有一溫度感控機構以及一加熱機構，人機接口系統(tǒng)包含:一參數(shù)設定機構，用以輸入一參數(shù)設定信息，參數(shù)設定信息包括選自一溫度設定值、一時間設定值、一扇葉開關控制、一風鼓開關控制、一風鼓間歇開關控制、一氦氣大流量開關控制、一氦氣小流量開關控制、及一木精開關控制的其中一個或多個；一控制機構，電性連接參數(shù)設定機構，接收參數(shù)設定信息，經(jīng)遠程傳輸而據(jù)以發(fā)出一控制信號控制退火爐的一氮氣注入機構、一木精注入機構、一扇葉機構、及一風鼓機構的其中一個或多個機構；一PID溫控機構，電性連接參數(shù)設定機構及溫度感控機構，接收參數(shù)設定信息以及溫度感控機構的一溫度感測信息，經(jīng)遠程傳輸而據(jù)以發(fā)出一溫控信號控制退火爐的加熱機構；以及一遠程傳輸機構，電性連接控制機構以及PID溫控機構，用以遠程傳輸控制信號以及溫控信號而對應控制退火爐。
[0005]在本發(fā)明的一實施例中系提供一種退火爐的人機接口系統(tǒng)，還包括一手動控制機構，參數(shù)設定機構還包括一切換模塊，切換連接于手動控制機構、控制機構、及PID溫控機構，而于切換至手動控制機構時，由手動控制機構對應控制退火爐的氮氣注入機構、木精注入機構、扇葉機構、或風鼓機構的其中一個或多個機構。
[0006]在本發(fā)明的一實施例中系提供一種退火爐的人機接口系統(tǒng)，參數(shù)設定機構還包括一運作步序模塊，運作步序模塊儲存有數(shù)組階段參數(shù)設定信息并依對應的運作步序予以運作。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中系提供一種退火爐的人機接口系統(tǒng)，參數(shù)設定機構還包括一預約啟動模塊，儲存有一預約啟動信息，并根據(jù)預約啟動信息而定時啟動運作步序模塊。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中系提供一種退火爐的人機接口系統(tǒng)，還包括一警報監(jiān)控裝置，電性連接遠程傳輸機構、退火爐的溫度感控機構、一扇葉、以及一風鼓，警報監(jiān)控裝置于溫度感控機構、一扇葉、或一風鼓運作異常時顯不一警報信號。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中系提供一種退火爐的人機接口系統(tǒng)，還包括一溫控歷史記錄模塊，連接退火爐的溫度感控機構，用以記錄并顯示退火爐的溫度感測信息。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中系提供一種退火爐的人機接口系統(tǒng)，遠程傳輸機構系為一PLC傳輸接口模塊。
[0011]本發(fā)明的退火爐的人機接口系統(tǒng)具有以下的功效:藉由本發(fā)明的人機接口系統(tǒng)，由于眾多信息系已由人機接口系統(tǒng)于遠程整合，因此操作人員不僅能夠簡易而快速監(jiān)控退火過程中的眾多數(shù)值，進而提升處理流程的整體效率，更能夠于遠程操作退火爐而有較佳的安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的退火爐的人機接口系統(tǒng)的一實施例的立體圖；
[0013]圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明的退火爐的人機接口系統(tǒng)的一實施例的方塊圖；
[0014]圖3至圖9為顯示根據(jù)本發(fā)明的退火爐的人機接口系統(tǒng)的一實施例的使用者接口模塊的示意圖。

【具體實施方式】
[0015]以下根據(jù)圖1至圖8，而說明本發(fā)明的實施方式。說明并非為限制本發(fā)明的實施方式，而為本發(fā)明的實施例的一種。
[0016]如圖1及圖8所示，依據(jù)本發(fā)明的一實施例的一退火爐的人機接口系統(tǒng)100，遠程連接于退火爐200。退火爐200設置有一遠程傳輸機構21、一溫度感控機構22、一加熱機構
23、一木精注入機構24、一扇葉機構25、一氮氣注入機構26、以及一風鼓機構27。
[0017]遠程傳輸機構21系為一傳輸接口，其皆與退火爐200的溫度感控機構22、加熱機構23、木精注入機構24、扇葉機構25、氮氣注入機構26、以及風鼓機構27相連接，用以接收所連接的機構的相關信息或信號而傳遞至退火爐200外界的其它機構，并且接收來自退火爐200外界的其它機構所傳遞的信息或信號，以使連接于遠程傳輸機構21的機構受對應控制。在本實施例中，遠程傳輸機構21系以實體線路連接人機接口系統(tǒng)100，但是也可以無線傳輸?shù)姆绞蕉B接人機接口系統(tǒng)100。
[0018]溫度感控機構22通常系為多個設置于退火爐200各處的熱電耦(thermocouple)，用于感測退火爐200的一溫度感測信息。在本實施例中，溫度感測信息系包括有退火爐200的一爐內(nèi)溫度以及一爐外溫度，其中爐內(nèi)溫度還細分為爐內(nèi)上半部的一上段溫度以及下半部的一下段溫度，在其它實施例中，溫度感測信息的爐內(nèi)溫度更可細分為爐內(nèi)的上、中、以及下段溫度，本發(fā)明并不限于此，端看實際應用所需。
[0019]加熱機構23系為一燃氣噴嘴，用于對退火爐200的爐內(nèi)進行加溫，但在其它實施例中，加熱機構23也可為電熱管或任何可用于對退火爐200的爐內(nèi)加溫的設備。
[0020]木精注入機構24系用于注入木精(CH30H，甲醇)至爐內(nèi)以對待處理的工件進行滲碳處理。
[0021]扇葉機構25系利用扇葉將爐內(nèi)的熱能以氣冷方式帶走，以使爐內(nèi)降溫。
[0022]氮氣注入機構26系于退火處理時注入氮氣為保護氣體，以避免待處理的工件表面氧化。
[0023]風鼓機構27系用于調(diào)節(jié)加熱機構23的助燃氣體，進而優(yōu)化加熱機構23的加熱效率。
[0024]用于控制上述退火爐200的人機接口系統(tǒng)100包含:一參數(shù)設定機構11、一控制機構12、一 PID溫控機構13、以及一遠程傳輸機構14。
[0025]參數(shù)設定機構11包括有一使用者接口模塊111、一首頁調(diào)控模塊112、一參數(shù)輸入模塊113以及一運轉監(jiān)控模塊114。參數(shù)設定機構11系用于輸入一參數(shù)設定信息，參數(shù)設定信息系用于控制退火爐200的相關信息，其包括有一溫度設定值、一 PID控制值、一時間設定值、一扇葉開關控制信息、一風鼓開關控制信息、一風鼓間歇開關控制信息、一氦氣大流量開關控制信息、一氦氣小流量開關控制信息、及一木精開關控制信息。
[0026]使用者接口模塊111系與首頁調(diào)控模塊112、參數(shù)輸入模塊113、以及運轉監(jiān)控模塊114相連接，用以將參數(shù)設定機構11內(nèi)的各個模塊、或是連接于參數(shù)設定機構11的其它機構呈現(xiàn)于使用者接口模塊111，以讓使用者于使用者接口模塊111輸入所想要設定的參數(shù)設定信息。較佳地，使用者接口模塊111系為一觸碰式屏幕，參數(shù)設定機構11的其它模塊、或是連接于參數(shù)設定機構11的其它機構系呈現(xiàn)于使用者接口模塊111 (屏幕)中，使用者藉由觸碰屏幕表面，而對參數(shù)設定機構11輸入所想要設定的參數(shù)設定信息。當然，參數(shù)設定機構11也可搭配一外部輸入裝置，如鼠標、鍵盤、屏幕，以讓使用者輸入?yún)?shù)設定信肩、O
[0027]首頁調(diào)控模塊112系連結參數(shù)輸入模塊113以及運轉監(jiān)控模塊114，其系供使用者于參數(shù)設定機構11的各個機構之間作切換而使用。如圖3所示，當首頁調(diào)控模塊112呈現(xiàn)于使用者接口模塊111時，使用者能夠于輸入處12a選擇使用者接口模塊111以英文、日本語、或是中文呈現(xiàn)，并能夠于輸入處12b而選擇「執(zhí)行現(xiàn)況」(連接至運轉監(jiān)控模塊114)、「參數(shù)設定」(連接至參數(shù)輸入模塊113)或者是其它的功能。
[0028]參數(shù)輸入模塊113系用于輸入?yún)?shù)設定信息并記錄這些信息，如圖4所示，其系為參數(shù)輸入模塊113呈現(xiàn)于使用者接口模塊111，使用者能夠于輸入處13a輸入溫度設定值(偏差值及預想的輸出值)、PID控制值，于輸入處13b輸入扇葉啟動許可溫度、運算時間(運算更新速度)、木精注入許可溫度、風鼓間歇時間設定(開/關的時間長度設定)、風鼓運轉(連續(xù)運轉或間歇運轉)、以及大風扇運轉溫度，并且顯示有箱內(nèi)溫度(人機接口系統(tǒng)100內(nèi)的溫度)。當使用者設定完后，可觸發(fā)輸入處12d的「回首頁」以回到首頁調(diào)控模塊112。
[0029]運轉監(jiān)控模塊114是用于收集退火爐200的相關信息，如:爐內(nèi)上段溫度、爐內(nèi)下段溫度、爐外溫度、目標溫度(顯示所設定的目標溫度)、時間設定值(顯示程序設定目標時間)、扇葉控制、風鼓控制、氮氣大流量/小流量、溫度運算值(顯示PID溫控機構13的運算值)、上段電源、下段電源、木精控制、起始溫度等退火爐200的相關操作信息，并將這些相關信息予以整合而呈現(xiàn)。在本實施例中，溫度感測信息系呈現(xiàn)于顯示處14a，退火爐200的內(nèi)部機構的開關狀態(tài)則呈現(xiàn)于顯示處14b。
[0030]控制機構12系為一中央處理單元，其電性連接參數(shù)設定機構11以及遠程傳輸機構14?？刂茩C構12接收來自參數(shù)設定機構11的參數(shù)設定信息，并根據(jù)參數(shù)設定信息而經(jīng)遠程傳輸機構14進行遠程傳輸,據(jù)以發(fā)出一控制信號控制退火爐200的一木精注入機構
24、一扇葉機構25、一氮氣注入機構26、及一風鼓機構27。
[0031]PID溫控機構13系為，電性連接參數(shù)設定機構11、遠程傳輸機構14、及溫度感控機構 22。PID 溫控機構 13 系為一 PID 控制器(Proport1nal Integral DerivativeController)，PID溫控機構13用以接收參數(shù)設定信息的溫度設定值、PID控制值，經(jīng)遠程傳輸機構14而遠程傳輸,據(jù)以發(fā)出一溫控信號控制退火爐200的加熱機構23,且PID溫控機構13根據(jù)溫度感控機構22的溫度感測信息，而動態(tài)調(diào)整所發(fā)出的溫控信號，以使加熱機構23的溫度控制更加精準。
[0032]遠程傳輸機構14系為一傳輸接口，電性連接控制機構12以及PID溫控機構13，用以遠程傳輸控制信號以及溫控信號而對應控制退火爐200。如此一來，由于眾多信息系已由人機接口系統(tǒng)100整合，因此操作人員不僅能夠簡易而快速監(jiān)控退火過程中的眾多數(shù)值，進而提升處理流程的整體效率，更能夠藉由人機接口系統(tǒng)100而于遠程操作退火爐而有較佳的安全性。
[0033]如圖2所示，人機接口系統(tǒng)100還可包括一手動控制機構12，參數(shù)設定機構11還包括一切換模塊115。手動控制機構12與參數(shù)設定機構11以及遠程傳輸機構14相連接，當切換至手動控制機構15時，手動控制機構15對應控制退火爐200的氮氣注入機構26、木精注入機構24、扇葉機構25、或風鼓機構27的其中一個或多個機構。切換模塊115則連接于使用者接口模塊111，參數(shù)設定機構11藉由切換模塊115而切換連接于手動控制機構15、控制機構12、或PID溫控機構13。舉例而言，如圖5所示，圖式上半部為手動控制機構15經(jīng)使用者接口模塊111而呈現(xiàn)，當使用者觸發(fā)輸入處12b中的「手動操作」時，切換模塊115便將參數(shù)設定機構11切換與手動控制機構12相連接，使用者于輸入處15a以手動方式輸入?yún)?shù)設定信息，例如熱機構23于爐內(nèi)上/下段區(qū)域的電源控制、木精注入機構24的開關控制、扇葉機構25、氮氣注入機構26的大/小流量開關控制、以及風鼓機構27的開關控制/間歇開關控制，進而直接控制退火爐200中所對應的相關機構。
[0034]如圖2所示，參數(shù)設定機構11還包括一運作步序模塊116，運作步序模塊116儲存有數(shù)組階段參數(shù)設定信息并依對應的運作步序予以運作。如圖7所示，使用者于輸入處16a輸入此步序中PID溫控機構13所需的溫度運算初始值，于輸入處16b處輸入此步序的運作時間，并于輸入處16c處設定此步序中其它機構的運作，如扇葉機構25是否開啟、氮氣注入機構26系以大流量及/或小流量注入爐內(nèi)、木精注入機構24是否開啟等運作。如此一來，使用者能夠于輸入處12c選擇已設定好的運作步序，以控制退火爐200執(zhí)行所想要的退火處理步序。
[0035]如圖2所示，參數(shù)設定機構11還包括一預約啟動模塊117，連接使用者接口模塊111。預約啟動模塊117儲存有一預約啟動信息，并根據(jù)預約啟動信息而定時啟動運作步序模塊116。圖5系為預約啟動模塊117經(jīng)使用者接口模塊111所呈現(xiàn)的示意圖，使用者可于輸入處17a輸入預約啟動信息(月、日、時、分)而儲存至預約啟動模塊117，當系統(tǒng)時間符合預約啟動信息，預約啟動模塊117則啟動對應的運作步序。
[0036]如圖2所示，人機接口系統(tǒng)100還包括一警報監(jiān)控裝置16，電性連接于遠程傳輸機構14、溫度感控機構22、扇葉機構25、以及風鼓機構27。如圖5所示，圖式下半部為警報監(jiān)控裝置16經(jīng)使用者接口模塊111而呈現(xiàn)，使用者可于輸入處15b設定警報控制(停用無聲或開啟有聲)、定安全操作的溫度標準(爐內(nèi)及爐外)、以及設定所監(jiān)控處的警報開啟或關閉(爐內(nèi)上、下段、爐外、扇葉、風鼓、及預約啟動結束時)，若溫度感控機構22、扇葉機構25、或風鼓機構27運作異常時顯示一警報信號，以讓使用人機接口系統(tǒng)100時的安全性更佳。
[0037]如圖8所示，本發(fā)明的人機接口系統(tǒng)100還包括一溫控歷史記錄模塊118，溫控歷史記錄模塊118設置于參數(shù)設定機構11中而與使用者接口模塊111連接，并經(jīng)遠程傳輸機構14而電性連接退火爐200的溫度感控機構22，用以記錄并于顯示處18a顯示退火爐200的溫度感測信息。當然，溫控歷史記錄模塊118也可不設置于人機接口系統(tǒng)100而是設置于退火爐200處，并經(jīng)遠程傳輸機構21且連接參數(shù)設定機構11的使用者接口模塊111，也可以達到記錄并顯示溫度感測信息的功效。
[0038]如圖2所示，依據(jù)本發(fā)明的一實施例的一退火爐的人機接口系統(tǒng)，其中遠程傳輸機構14系為一 PLC傳輸接口模塊，能夠以更穩(wěn)固及不受干擾的方式傳遞數(shù)字信號，其可靠性優(yōu)于習知的繼電器控制裝置。
[0039]以上的敘述以及說明僅為本發(fā)明的較佳實施例的說明，對于此項技術具有通常知識者當可依據(jù)所界定申請專利范圍以及上述的說明而作其它的修改，然而此些修改仍應是為本發(fā)明的發(fā)明精神而在本發(fā)明的權利范圍中。
【權利要求】
1.一種退火爐的人機接口系統(tǒng)，遠程連接于該退火爐，該退火爐設置有一溫度感控機構以及一加熱機構，其特征在于，該人機接口系統(tǒng)包含: 一參數(shù)設定機構，用以輸入一參數(shù)設定信息，該參數(shù)設定信息包括選自一溫度設定值、一時間設定值、一扇葉開關控制、一風鼓開關控制、一風鼓間歇開關控制、一氦氣大流量開關控制、一氦氣小流量開關控制、及一木精開關控制的其中一個或多個； 一控制機構，電性連接該參數(shù)設定機構，接收該參數(shù)設定信息，經(jīng)遠程傳輸而據(jù)以發(fā)出一控制信號控制該退火爐的一氮氣注入機構、一木精注入機構、一扇葉機構、及一風鼓機構的其中一個或多個機構； 一 PID溫控機構，電性連接該參數(shù)設定機構及該溫度感控機構，接收該參數(shù)設定信息以及該溫度感控機構的一溫度感測信息，經(jīng)遠程傳輸而據(jù)以發(fā)出一溫控信號控制該退火爐的該加熱機構；以及 一遠程傳輸機構，電性連接該控制機構以及該PID溫控機構，用以遠程傳輸該控制信號以及該溫控信號而對應控制該退火爐。
2.如權利要求1所述的退火爐的人機接口系統(tǒng)，其特征在于，還包括一手動控制機構，該參數(shù)設定機構還包括一切換模塊，切換連接于該手動控制機構、該控制機構、及該PID溫控機構，而于切換至該手動控制機構時，由該手動控制機構對應控制該退火爐的該氮氣注入機構、該木精注入機構、該扇葉機構、或該風鼓機構的其中一個或多個機構。
3.如權利要求1所述的退火爐的人機接口系統(tǒng)，其特征在于，該參數(shù)設定機構還包括一運作步序模塊，該運作步序模塊儲存有數(shù)組階段參數(shù)設定信息并依對應的運作步序予以運作。
4.如權利要求3所述的退火爐的人機接口系統(tǒng)，其特征在于，該參數(shù)設定機構還包括一預約啟動模塊，儲存有一預約啟動信息，并根據(jù)該預約啟動信息而定時啟動該運作步序模塊。
5.如權利要求1所述的退火爐的人機接口系統(tǒng)，其特征在于，還包括一警報監(jiān)控裝置，電性連接該遠程傳輸機構、該退火爐的該溫度感控機構、一扇葉、以及一風鼓，該警報監(jiān)控裝置于該溫度感控機構、一扇葉、或一風鼓運作異常時顯不一警報信號。
6.如權利要求1所述的退火爐的人機接口系統(tǒng)，其特征在于，還包括一溫控歷史記錄模塊，連接該退火爐的該溫度感控機構，用以記錄并顯示該退火爐的該溫度感測信息。
7.如權利要求1所述的退火爐的人機接口系統(tǒng)，其特征在于，該遠程傳輸機構系為一PLC傳輸接口模塊。
【文檔編號】F27D19/00GK104422297SQ201310370322
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權日:2013年8月22日
【發(fā)明者】李茂誠 申請人:協(xié)鋐機電有限公司