專利名稱：基于控制曲線自動(dòng)識(shí)讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種溫度控制系統(tǒng)，尤其是涉及ー種基于控制曲線自動(dòng)識(shí)讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在冶金和機(jī)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(jī)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(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，因?yàn)闊崽幚砉に囈髮t溫控制在一個(gè)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)保持在ー個(gè)給定數(shù)值的控制方案。實(shí)際使用過程中，加工件的熱處理過程一般均比較復(fù)雜，需分多個(gè)階段且在不同的溫度條件下對加工件進(jìn)行熱處理，因而溫度調(diào)整次數(shù)比較頻繁。同時(shí)，整個(gè)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(jìn)行升溫處理的升溫控制階段和以恒定的降溫速率進(jìn)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(jìn)行溫度調(diào)整時(shí)，一般均需要通過與控制器相接的參數(shù)設(shè)置単元輸入對應(yīng)的參數(shù)以對加熱溫度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，因而難以滿足被處理工件的實(shí)際熱處理需求。綜上，實(shí)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(shí)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(fù)雜，且對溫度參數(shù)的臨時(shí)調(diào)整也相對不便；同時(shí)，升溫控制階段和降溫控制階段的溫度控制過程難以實(shí)現(xiàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(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(dòng)識(shí)讀的熱處理爐溫度控制系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)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(jìn)行現(xiàn)場或遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)整。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是ー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(jìn)行實(shí)時(shí)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(jìn)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)置単元、時(shí)鐘電路和報(bào)警提示単元，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，其特征在干還包括用于輸入被處理工件的多個(gè)熱處理階段中加熱溫度隨時(shí)間變化且由首尾依次相接的多個(gè)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(jìn)行同步存儲(chǔ)的圖像存儲(chǔ)單元、對所述溫度控制曲線中多個(gè)所述直線段的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)分別進(jìn)行拾取并相應(yīng)分析得出多個(gè)所述直線段的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)的圖像處理器、內(nèi)部存儲(chǔ)有與手寫屏上各平面位、置處的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)相對應(yīng)的溫度參數(shù)與時(shí)間參數(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元和根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)對圖像處理器的分析處理結(jié)果進(jìn)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(jìn)行控制，所述手寫屏和圖像存儲(chǔ)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(chǔ)単元均與數(shù)據(jù)處理器相接。上述基于控制曲線自動(dòng)識(shí)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(jī)。上述基于控制曲線自動(dòng)識(shí)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(shí)間進(jìn)行換算的熱處理時(shí)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(jìn)行換算的升溫速率換算模塊，所述熱處理時(shí)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(dòng)識(shí)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)處理器集成為ー個(gè)雙核微處理器。上述基于控制曲線自動(dòng)識(shí)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(jìn)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ー相配合使用的無線通信模塊ニ，所述無線通信模塊一與無線通信模塊ニ的工作頻段相同。上述基于控制曲線自動(dòng)識(shí)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(shí)間刻度線和溫度刻度線。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、設(shè)計(jì)合理、成本低且安裝布設(shè)方便。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(yuǎn)程監(jiān)控且實(shí)用價(jià)值高，本實(shí)用新型只需通過手寫屏簡便、快速輸入被加工エ件整個(gè)熱處理過程的溫度控制曲線，之后圖像處理器自動(dòng)對所輸入溫度控制曲線中多個(gè)直線段的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)分別進(jìn)行拾取并相應(yīng)分析得出多個(gè)直線段的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)，隨后數(shù)據(jù)處理器根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)對圖像處理器的分析處理結(jié)果進(jìn)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(jìn)行自動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)了被加工エ件整個(gè)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(jìn)行參數(shù)控制調(diào)整的控制領(lǐng)域中。綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)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(jìn)行現(xiàn)場或遠(yuǎn)程自動(dòng)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(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。
圖I為本實(shí)用新型的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明I-溫度檢測單元；2-控制器；3-加熱裝置；4-顯示單元；5-參數(shù)設(shè)置單元；6-時(shí)鐘電路；7-報(bào)警提示單元；8-手寫屏；9-圖像存儲(chǔ)單元；10-圖像處理器；11-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元；12-數(shù)據(jù)處理器；12_1_處通器芯片；12-2-熱處通時(shí)間換算模塊；12-3-升溫速率換算模塊；13-無線通信模塊ー；14-無線通信模塊ニ ；15-上位監(jiān)控機(jī)；17-手寫筆。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型包括對熱處理爐內(nèi)的加熱溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的溫度檢測単元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(jìn)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)置単元5、時(shí)鐘電路6和報(bào)警提示単元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(shí)，本實(shí)用新型還包括用于輸入被處理工件的多個(gè)熱處理階段中加熱溫度隨時(shí)間變化且由首尾依次相接的多個(gè)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(jìn)行同步存儲(chǔ)的圖像存儲(chǔ)單元9、對所述溫度控制曲線中多個(gè)所述直線段的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)分別進(jìn)行拾取并相應(yīng)分析得出多個(gè)所述直線段的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)的圖像處理器10、內(nèi)部存儲(chǔ)有與手寫屏8上各平面位置處的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)相對應(yīng)的溫度參數(shù)與時(shí)間參數(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元11和根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元11內(nèi)所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)對圖像處理器10的分析處理結(jié)果進(jìn)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(jìn)行控制，所述手寫屏8和圖像存儲(chǔ)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(chǔ)単元11均與數(shù)據(jù)處理器12相接。本實(shí)施例中，為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，本實(shí)用新型還包括與數(shù)據(jù)處理器12相接的上位監(jiān)控機(jī)15。本實(shí)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(shí)間進(jìn)行換算的熱處理時(shí)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(jìn)行換算的升溫速率換算模塊12-3，所述熱處理時(shí)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(shí)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(jìn)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(jìn)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(dāng)某一直線段的斜率c = O時(shí)，說明與該直線段相對應(yīng)的熱處理階段為恒溫?zé)崽幚黼A段；當(dāng)某一直線段的斜率c > O吋，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(jìn)行升溫處理；當(dāng)某一直線段的斜率c < O吋，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(jìn)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(shí)間和加熱溫度，其中熱處理時(shí)間根據(jù)與該恒溫處理階段相對應(yīng)直線段的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)的橫坐標(biāo)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(diǎn)或終止點(diǎn)的縱坐標(biāo)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(shí)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(shí)間根據(jù)與該升溫處理階段相對應(yīng)直線段的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)的橫坐標(biāo)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(diǎn)縱坐標(biāo)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(diǎn)縱坐標(biāo)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(shí)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(shí)間根據(jù)與該降溫處理階段相對應(yīng)直線段的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)的橫坐標(biāo)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(diǎn)縱坐標(biāo)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(diǎn)縱坐標(biāo)來確定。實(shí)際操作時(shí)，所述圖像處理器10和數(shù)據(jù)處理器12集成為ー個(gè)雙核微處理器。為操控方便，本實(shí)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(jìn)行雙向通信，控制器2上接有無線通信模塊ー 13，且數(shù)據(jù)處理器12上對應(yīng)接有與無線通信模塊ー 13相配合使用的無線通信模塊ニ 14，所述無線通信模塊ー 13與無線通信模塊ニ 14的工作頻段相同。本實(shí)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(shí)間刻度線和溫度刻度線，且所述時(shí)間刻度線和溫度刻度線組成ー個(gè)平面直角坐標(biāo)系。同時(shí)，本實(shí)用新型還包括與手寫屏8相配合使用的手寫筆17。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種基于控制曲線自動(dòng)識(shí)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(jìn)行實(shí)時(shí)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(jìn)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(shí)鐘電路(6)和報(bào)警提示単元(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(gè)熱處理階段中加熱溫度隨時(shí)間變化且由首尾依次相接的多個(gè)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(jìn)行同步存儲(chǔ)的圖像存儲(chǔ)單元(9)、對所述溫度控制曲線中多個(gè)所述直線段的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)分別進(jìn)行拾取并相應(yīng)分析得出多個(gè)所述直線段的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)的圖像處理器(10)、內(nèi)部存儲(chǔ)有與手寫屏(8)上各平面位置處的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)相對應(yīng)的溫度參數(shù)與時(shí)間參數(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元(11)和根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(11)內(nèi)所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)對圖像處理器(10)的分析處理結(jié)果進(jìn)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(jìn)行控制，所述手寫屏⑶和圖像存儲(chǔ)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(chǔ)単元(11)均與數(shù)據(jù)處理器(12)相接。
2.按照權(quán)利要求I所述的基于控制曲線自動(dòng)識(shí)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(jī)(15)。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的基于控制曲線自動(dòng)識(shí)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(shí)間進(jìn)行換算的熱處理時(shí)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(jìn)行換算的升溫速率換算模塊(12-3)，所述熱處理時(shí)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I或2所述的基于控制曲線自動(dòng)識(shí)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)集成為ー個(gè)雙核微處理器。
5.按照權(quán)利要求I或2所述的基于控制曲線自動(dòng)識(shí)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(jìn)行雙向通信，控制器(2)上接有無線通信模塊ー(13)，且數(shù)據(jù)處理器(12)上對應(yīng)接有與無線通信模塊ー(13)相配合使用的無線通信模塊ニ(14)，所述無線通信模塊ー(13)與無線通信模塊ニ(14)的工作頻段相同。
6.按照權(quán)利要求I或2所述的基于控制曲線自動(dòng)識(shí)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(shí)間刻度線和溫度刻度線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于控制曲線自動(dòng)識(shí)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(jìn)行控制的控制器、顯示單元、參數(shù)設(shè)置單元、時(shí)鐘電路和報(bào)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(chǔ)單元、對溫度控制曲線中多個(gè)直線段的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)進(jìn)行拾取并分析得出各起始點(diǎn)與終止點(diǎn)平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)的圖像處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)對圖像處理器的分析處理結(jié)果進(jìn)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。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)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(jìn)行調(diào)整。
文檔編號(hào)C21D11/00GK202450140SQ20112050335
公開日2012年9月26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)明者汪春華 申請人:西安航空學(xué)院