一種全自動蒸汽處理爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種全自動蒸汽處理爐，包括爐體，供加工工件進行氧化處理；PLC控制器，與爐體通訊連接，用于接收爐體的工作數(shù)據(jù)并控制爐體的工作；人機界面，與PLC控制器通過通信協(xié)議相連接，用于顯示爐體的工作狀態(tài)，接收爐體的工作數(shù)據(jù)并向PLC控制器發(fā)出控制指令；其中爐體包括氧化爐，分別與所述氧化爐相連接的蒸汽輸送管路、氮氣輸送管路、廢氣排出管路和排水管路，蒸汽輸送管路還通過蒸汽排水管路連接于所述排水管路。該全自動蒸汽處理爐利用PLC控制器與人機界面實現(xiàn)對蒸汽氧化處理爐的實時狀態(tài)的顯示及閉環(huán)控制，避免了供給系統(tǒng)波動對產(chǎn)品品質(zhì)的影響，使得生產(chǎn)成品率高，降低了人工成本，同時降低了操作強度和難度。
【專利說明】一種全自動蒸汽處理爐

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種化學熱處理裝置，具體涉及一種全自動蒸汽處理爐。

【背景技術】
[0002]蒸汽氧化處理爐是一種化學熱處理裝置，主要用于高速鋼刀具、麻花鉆、中心鉆、鐵硅合金、硅鋼片、熱作模具等的表面氧化處理及粉末冶金表面的氧化處理。經(jīng)蒸汽氧化處理后的產(chǎn)品可以增長產(chǎn)品的使用壽命，同時提高產(chǎn)品的耐磨性和耐久性，經(jīng)處理后的工件表面能生成以Fe3O4為主體的致密氧化薄膜層，從而隔絕與外界空氣的接觸，形成工件的保護層。蒸汽氧化處理爐主要通過調(diào)節(jié)蒸汽壓力、蒸汽流量、蒸汽保持壓力、通氮時長等因素，進而完成氧化層厚度、致密性、顏色外觀的不同要求。傳統(tǒng)蒸汽氧化處理爐對蒸汽及氮氣的控制主要靠人工控制手動閥門完成，而蒸汽及氮氣在工作過程中，其供給壓力、流量頻繁變化，人工無法及時的去調(diào)整，造成蒸汽流量及保持壓力等決定工件的主要因素有較大波動，如此處理出的工件成品率低，產(chǎn)品品質(zhì)非常不穩(wěn)定。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術提供一種可以不依賴與人工控制、能實現(xiàn)對蒸汽氧化處理爐的自動控制工作、生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定的全自動蒸汽處理爐。
[0004]本實用新型解決上述問題所采用的技術方案為:一種全自動蒸汽處理爐，其特征在于:包括
[0005]爐體，供加工工件進行氧化處理；
[0006]PLC控制器，與所述爐體通訊連接，用于接收所述爐體的工作數(shù)據(jù)并控制爐體的工作；
[0007]人機界面，與所述PLC控制器通過通信協(xié)議相連接，用于顯示所述爐體的工作狀態(tài)，接收所述爐體的工作數(shù)據(jù)并向所述PLC控制器發(fā)出控制指令；
[0008]其中所述爐體包括氧化爐，分別與所述氧化爐相連接的蒸汽輸送管路、氮氣輸送管路、廢氣排出管路和排水管路，所述蒸汽輸送管路還通過蒸汽排水管路連接于所述排水管路。
[0009]為了能夠?qū)崟r得到氧化爐內(nèi)的工作壓力狀態(tài)，同時可以直觀的觀察氧化爐內(nèi)的工作壓力值，所述氧化爐上設置有壓力表和壓力變送器，所述壓力變送器與所述人機界面通過專用的通信協(xié)議進行通訊連接。
[0010]優(yōu)選地，所述壓力表為膜片壓力表。
[0011]為了實現(xiàn)對蒸汽壓力及輸送量的控制，所述蒸汽輸送管路的自入口端至出口端依次設置有閘閥、減壓器、渦街流量計、蒸汽比例調(diào)節(jié)閥、氣動磁閥，其中所述減壓器、渦街流量計與所述人機界面通過專用的通信協(xié)議進行通訊連接，所述蒸汽比例調(diào)節(jié)閥、氣動磁閥分別與所述PLC控制器相連接。
[0012]為了實現(xiàn)對氮氣壓力的調(diào)節(jié)及對其輸送量的自動控制，所述氮氣輸送管路自入口端至出口端依次設置有銅球閥、流量計、電磁閥、單向?qū)ㄩy，其中所述流量計與所述人機界面通過專用的通信協(xié)議進行通訊連接，所述電磁閥與所述PLC控制器相連接。
[0013]為了在實現(xiàn)自動控制的基礎上，能夠靈活的進行人工控制，所述氮氣輸送管路還并聯(lián)連接有手動輸氣閥以實現(xiàn)氮氣的手動控制輸入。
[0014]為了保證廢氣的安全輸出，所述廢氣排出管路自入氣端至出氣端依次設置有排氣閘閥、壓力安全閥、比例調(diào)節(jié)閥，其中所述壓力安全閥、比例調(diào)節(jié)閥分別與所述PLC控制器相連接。
[0015]為了根據(jù)實際情況可實現(xiàn)人工調(diào)節(jié)，所述廢氣排出管路還并聯(lián)連接有手動排氣閥以實現(xiàn)廢氣的手動控制輸出。
[0016]為了有效方便的控制排水，所述排水管路上設置有疏水閥，所述疏水閥連接于所述PLC控制器，所述蒸汽排水管路上還設置有手動導流閥。
[0017]為了在該全自動蒸汽處理爐出現(xiàn)問題時能夠及時提醒和維修，所述PLC控制器上還設置有報警器。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于:該全自動蒸汽處理爐利用PLC控制器與人機界面實現(xiàn)對蒸汽氧化處理爐的實時狀態(tài)的顯示，根據(jù)檢測到溫度、流量、壓力數(shù)據(jù)通過PLC控制器實現(xiàn)對蒸汽氧化處理爐的自動控制，避免了供給系統(tǒng)波動對產(chǎn)品品質(zhì)的影響，使得生產(chǎn)成品率高，降低了人工成本，同時降低了操作強度和難度。此外，人機界面能夠存儲用于所需的工藝，根據(jù)設定要求計算控制指令，控制方便精準。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例中全自動蒸汽處理爐中爐體的結構示意圖。
[0020]圖2為本實用新型實施例中全自動蒸汽處理爐的結構框圖。

【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0022]如圖1、圖2所示,本實施例中的全自動蒸汽處理爐,包括:
[0023]爐體，供加工工件進行氧化處理，氧化處理后，工件表面形成一致密的氧化薄膜層，達到工件與外界空氣隔絕的效果；
[0024]PLC控制器2，與所述爐體通訊連接，用于接收所述爐體的工作數(shù)據(jù)并控制爐體的工作；
[0025]人機界面3，與所述PLC控制器2通過通信協(xié)議相連接，用于顯示所述爐體的工作狀態(tài)，接收所述爐體的工作數(shù)據(jù)并向所述PLC控制器2發(fā)出控制指令，該人機界面3中還可以存儲用戶的工藝及工藝參數(shù)要求，通過該人機界面3能夠全面的觀察到全自動蒸汽處理爐各個工藝步驟的運行情況，人機界面3還可以按照工藝要求設定PLC控制器2內(nèi)各參數(shù)；
[0026]其中所述爐體包括氧化爐1，分別與所述氧化爐I相連接的蒸汽輸送管路、氮氣輸送管路、廢氣排出管路和排水管路，所述蒸汽輸送管路還通過蒸汽排水管路連接于所述排水管路，在啟動蒸汽輸送管路進行蒸汽傳送前，或者在蒸汽輸送管路停止蒸汽傳送工作后，蒸汽輸送管路內(nèi)冷卻的水可以通過蒸汽排水管路將水排到排水管路中最終排出。
[0027]為了能夠?qū)崟r得到氧化爐I內(nèi)的工作壓力狀態(tài)，同時可以直觀的觀察氧化爐I內(nèi)的工作壓力值，所述氧化爐I上設置有膜片壓力表11和壓力變送器12，所述壓力變送器12與所述人機界面3通過專用的通信協(xié)議進行通訊連接。
[0028]為了實現(xiàn)對蒸汽壓力及輸送量的控制，所述蒸汽輸送管路的自入口端至出口端依次設置有閘閥41、減壓器42、渦街流量計43、蒸汽比例調(diào)節(jié)閥44、氣動磁閥45，其中所述減壓器42、渦街流量計43與所述人機界面3通過專用的通信協(xié)議進行通訊連接，所述蒸汽比例調(diào)節(jié)閥44、氣動磁閥45分別與所述PLC控制器2相連接。
[0029]為了實現(xiàn)對氮氣壓力的調(diào)節(jié)及對其輸送量的自動控制，所述氮氣輸送管路自入口端至出口端依次設置有銅球閥51、流量計52、電磁閥53、單向?qū)ㄩy54，其中所述流量計52與所述人機界面3通過專用的通信協(xié)議進行通訊連接，所述電磁閥53與所述PLC控制器2相連接。通過氮氣輸送管道輸送入氧化爐I內(nèi)的氮氣可以將氧化爐I內(nèi)的氫氣及時排出，防止氧化爐I發(fā)生爆炸。
[0030]為了在實現(xiàn)自動控制的基礎上，能夠靈活的進行人工控制，所述氮氣輸送管路還并聯(lián)連接有手動輸氣閥55以實現(xiàn)氮氣的手動控制輸入。
[0031]為了保證廢氣的安全輸出，所述廢氣排出管路自入氣端至出氣端依次設置有排氣閘閥61、壓力安全閥62、比例調(diào)節(jié)閥63，其中所述壓力安全閥62、比例調(diào)節(jié)閥63分別與所述PLC控制器2相連接。
[0032]為了根據(jù)實際情況可實現(xiàn)人工調(diào)節(jié)，所述廢氣排出管路還并聯(lián)連接有手動排氣閥64以實現(xiàn)廢氣的手動控制輸出。
[0033]為了有效方便的控制排水，所述排水管路上設置有疏水閥71，所述疏水閥71連接于所述PLC控制器2，所述蒸汽排水管路上還設置有手動導流閥72，從而實現(xiàn)蒸汽輸送管路中的水可以導通手動導流閥72自蒸汽排水管路流入排水管路中。
[0034]為了在該全自動蒸汽處理爐出現(xiàn)問題時能夠及時提醒和維修，所述PLC控制器2上還設置有報警器21。
[0035]該全自動蒸汽處理爐在工作時，首先打開蒸汽輸送管路上的閘閥41、氮氣輸送管路上的銅球閥51、廢氣排出管路上的排氣閘閥61，然后氧化爐I開啟工作。氧化爐I工作過程中，蒸汽發(fā)生器不斷的輸送由蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的水蒸氣，在氧化爐I內(nèi)利用水蒸氣對加工工件進行氧化作用。在氧化過程中會不斷的產(chǎn)生氫氣，利用惰性氣體氮氣的輸送以排除氧化爐I內(nèi)的易爆氣體氫氣，保證氧化爐I的正常運行。自氧化爐I排出的氫氣及氮氣等廢氣通過廢氣排出管道排出，同時，工作過程中產(chǎn)生的水自排水管路中排出。
[0036]在氧化爐I運行工作過程中，壓力變送器12所采集氧化爐I中的壓力信號、減壓器42及渦街流量計43所采集的蒸汽輸入壓力數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù)、流量計52所述采集的氮氣的輸入流量數(shù)據(jù)分別傳送到人機界面3及PLC控制器2中，人機界面3將接受到的壓力及流量數(shù)據(jù)與工藝設定參數(shù)比較運算，并向PLC控制器2發(fā)送控制命令，從而PLC控制器2控制相應的蒸汽比例調(diào)節(jié)閥44、氣動磁閥45、電磁閥53、壓力安全閥62、比例調(diào)節(jié)閥63等執(zhí)行部件進行相應的動作，從而實現(xiàn)該全自動蒸汽處理爐的閉環(huán)自動控制。
[0037]當該全自動蒸汽處理爐在運行過程中出現(xiàn)故障時，報警器21進行報警，PLC控制器2檢查故障發(fā)生點，并將故障信息傳送給人機界面3，人機界面3跳轉(zhuǎn)到相應的報警畫面，通知用戶。
【權利要求】
1.一種全自動蒸汽處理爐，其特征在于:包括 爐體，供加工工件進行氧化處理； PLC控制器(2)，與所述爐體通訊連接，用于接收所述爐體的工作數(shù)據(jù)并控制爐體的工作； 人機界面(3)，與所述PLC控制器(2)通過通信協(xié)議相連接，用于顯示所述爐體的工作狀態(tài)，接收所述爐體的工作數(shù)據(jù)并向所述PLC控制器(2)發(fā)出控制指令； 其中所述爐體包括氧化爐(I)，分別與所述氧化爐(I)相連接的蒸汽輸送管路、氮氣輸送管路、廢氣排出管路和排水管路，所述蒸汽輸送管路還通過蒸汽排水管路連接于所述排水管路。
2.根據(jù)權利要求1所述的全自動蒸汽處理爐，其特征在于:所述氧化爐(I)上設置有壓力表和壓力變送器(12)，所述壓力變送器(12)與所述人機界面(3)通過專用的通信協(xié)議進行通訊連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的全自動蒸汽處理爐，其特征在于:所述壓力表為膜片壓力表(11)。
4.根據(jù)權利要求1所述的全自動蒸汽處理爐，其特征在于:所述蒸汽輸送管路的自入口端至出口端依次設置有閘閥(41)、減壓器(42)、渦街流量計(43)、蒸汽比例調(diào)節(jié)閥(44)、氣動磁閥(45)，其中所述減壓器(42)、渦街流量計(43)與所述人機界面(3)通過專用的通信協(xié)議進行通訊連接，所述蒸汽比例調(diào)節(jié)閥(44)、氣動磁閥(45)分別與所述PLC控制器(2)相連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的全自動蒸汽處理爐，其特征在于:所述氮氣輸送管路自入口端至出口端依次設置有銅球閥(51)、流量計(52)、電磁閥(53)、單向?qū)ㄩy(54)，其中所述流量計(52)與所述人機界面(3)通過專用的通信協(xié)議進行通訊連接，所述電磁閥(53)與所述PLC控制器(2)相連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的全自動蒸汽處理爐，其特征在于:所述氮氣輸送管路還并聯(lián)連接有手動輸氣閥(55)以實現(xiàn)氮氣的手動控制輸入。
7.根據(jù)權利要求1所述的全自動蒸汽處理爐，其特征在于:所述廢氣排出管路自入氣端至出氣端依次設置有排氣閘閥(61)、壓力安全閥￠2)、比例調(diào)節(jié)閥(63)，其中所述壓力安全閥(62)、比例調(diào)節(jié)閥(63)分別與所述PLC控制器(2)相連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的全自動蒸汽處理爐，其特征在于:所述廢氣排出管路還并聯(lián)連接有手動排氣閥出4)以實現(xiàn)廢氣的手動控制輸出。
9.根據(jù)權利要求1所述的全自動蒸汽處理爐，其特征在于:所述排水管路上設置有疏水閥(71)，所述疏水閥(71)連接于所述PLC控制器(2)，所述蒸汽排水管路上還設置有手動導流閥(72)。
10.根據(jù)權利要求1所述的全自動蒸汽處理爐，其特征在于:所述PLC控制器(2)上還設置有報警器(21)。
【文檔編號】G05B19/05GK204009494SQ201420355712
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】何鵬飛, 丁傳毅 申請人:寧波賽菱加熱設備有限公司