專利名稱：一種退火爐時間溫度控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及高溫回火時間溫度控制器。
背景技術(shù)：
在金屬加工過程中，會產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致機械強度降低，出現(xiàn)裂紋，因此必須適 時減小或消除應(yīng)力。消除應(yīng)力的方法有整體高溫回火法；局部高溫回火溫差拉伸法；機械 拉伸法；震動法等。其中，整體高溫回火是應(yīng)用最廣、效果最好的方法。整體高溫回火溫度必須滿足被回火工件的材料的要求，因此是應(yīng)力消除成功的關(guān) 鍵參數(shù)，目前常規(guī)控制方式是通用溫控儀實現(xiàn)溫度控制，但這種形式無法實現(xiàn)時間的精確 控制，比如若是希望在低谷時段用電，必須由操作人員在低谷用電時段到來時手動啟動， 退火完成后再手動停止；已有一種采用PLC和觸摸屏結(jié)合的控制系統(tǒng)，但其系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜， 成本高。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種退火爐時間溫度 控制器，既能實現(xiàn)溫度的曲線控制、又能實現(xiàn)時間控制，在用電低谷時段自動啟動回火設(shè) 備，合理利用電能、降低成本。本實用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本實用新型退火爐時間溫度控制器的結(jié)構(gòu)特點是所述控制器的電路構(gòu)成包括各 路AD轉(zhuǎn)換電路IC4-IC7、實時時鐘電路、微控制器及電源電路、點陣液晶顯示電路、控制接 口和按鈕鍵盤；以所述各路AD轉(zhuǎn)換電路將對應(yīng)設(shè)置的退火爐內(nèi)各溫度傳感器輸出的溫度檢測模 擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，提供至微控制器；以所述實時時鐘電路提供年、月、日、時和分鐘信號，用于時間控制；以所述微控制器及電源電路存儲程序、讀取與溫度值對應(yīng)的數(shù)字信號、時間信號， 用以驅(qū)動點陣液晶顯示電路顯示相關(guān)內(nèi)容，讀取通過鍵盤設(shè)定的運行參數(shù)、輸出控制信號 以控制電熱絲工作電源的通斷；以所述點陣液晶顯示電路顯示時間、溫度、電熱絲的運行狀態(tài)及溫度傳感器的狀 態(tài)；以所述按鈕鍵盤輸入包括設(shè)定的溫度和啟停時刻的運行參數(shù)、校對時鐘；以所述控制接口通過光電隔離給出控制信號。本實用新型退火爐時間溫度控制器的結(jié)構(gòu)特點也在于所述控制器的控制過程 為a、設(shè)定爐內(nèi)的預(yù)期溫度Ts、設(shè)置加熱日期、加熱啟動時刻Cl和保溫時長C2 ；b、以微控制器讀取各模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的中分別對應(yīng)于爐內(nèi)各溫度傳感器的溫度檢 測信號的各路溫度數(shù)據(jù)；取所述各路溫度數(shù)據(jù)的平均值作為爐內(nèi)溫度Tr ；[0016]C、以微控制器讀取實時時鐘電路中的日期信號，如果到達啟動日期，則進入下一 步；否則返回步驟a;d、以微控制器讀取實時時鐘電路中的當(dāng)前時間信號⑶，并與設(shè)定的時間進行比 較，若(C1+C2) > CO > CI成立，則進入下一步；否則返回到步驟a ；e、溫度比較若Tr > Ts成立，則切斷加熱電源，處于保溫狀態(tài)，然后返回到步驟 a ；若Tr > Ts不成立，則接通加熱電源，設(shè)置為加溫狀態(tài)，隨后返回到步驟a。與已有技術(shù)相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在本實用新型可以根據(jù)設(shè)定時刻在夜晚低谷電價時段自動啟動，依據(jù)設(shè)定溫度對工 件退火，消除應(yīng)力，并且在退火完畢后及時自動關(guān)閉，一方面大大降低運行成本，另一方面， 夜晚無需人工操作，降低工人勞動強度；并且可以通過配置傳感器回路實時診斷功能，在溫 度傳感器回路發(fā)生故障時，可以給出文字提示、聲音報警，并且自動退出有故障的溫度傳感 器回路。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型電路原理圖；圖3為本實用新型控制流程示意圖。
具體實施方式
參見圖1，本實施例中的控制器的電路構(gòu)成包括12位AD轉(zhuǎn)換電路、實時時鐘電 路、8位微控制器及電源電路、點陣液晶顯示電路、控制接口和按鈕鍵盤；圖1所示，以12位AD轉(zhuǎn)換電路將退火爐內(nèi)溫度傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù) 字信號，提供至微控制器；以實時時鐘電路提供年、月、日、時和分鐘信號，用于時間控制；以8位微控制器及電源電路存儲程序、讀取與溫度值對應(yīng)的數(shù)字信號、時間信號， 用以驅(qū)動點陣液晶顯示電路顯示相關(guān)內(nèi)容，讀取通過鍵盤設(shè)定的運行參數(shù)、輸出控制信號 以控制電熱絲工作電源的通斷；以點陣液晶顯示電路顯示時間、溫度、電熱絲的運行狀態(tài)及溫度傳感器的狀態(tài)；以按鈕鍵盤輸入包括設(shè)定的溫度和啟停時刻的運行參數(shù)、校對時鐘；以控制接口通過光電隔離給出控制信號。參見圖2，本實施例中采用以下器件1塊128X64點陣液晶顯示器ICl ;1片PCF8563T實時時鐘芯片IC2 ；3只微動按 鈕S1、S2和S3 ;1片型號為MEGA 64的8位微處理器IC3作為CPU ；4片型號為MAX6675的 12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器IC4、IC5、IC6和IC7 ;1片ULN2003的達林頓陣列IC8 ;1片TLP541-4的光 電耦合器IC9 ；參見圖3，本實施例中控制器的控制過程按如下步驟進行1、接通電源；2、由CPU讀取參數(shù)并初始化；3、通過微動按鈕S1、S2、S3對時鐘進行校準(zhǔn)、設(shè)定爐內(nèi)的預(yù)期溫度Ts、設(shè)置加熱日期、加熱啟動時刻Cl和保溫時長C2，相關(guān)的數(shù)值顯示在液晶顯示器上，可以設(shè)置多達6個時 段，實現(xiàn)溫度的曲線控制，格式如下啟動日期ΧΧΧΧ· XX. XX (格式為年月日)
啟動時刻Cl (時分)保溫時長C2(分鐘)溫度Ts (C° )1 XX:XXXXXXXXX2 XX:XXXXXXXXX3 XX:XXXXXXXXX4 XX:XXXXXXXXX5 XX:XXXXXXXXX6 XX:XXXXXXXXX4、以Mega 64微控制器IC3讀取IC4 IC7各模數(shù)轉(zhuǎn)換電路ΜΑΧ6675的四路數(shù) 據(jù)，分別對應(yīng)為爐內(nèi)四路溫度傳感器Tl、Τ2、Τ3和Τ4的溫度值；通過Mega 64快速計算出 對應(yīng)溫度傳感器所在處的溫度，然后取平均值作為爐內(nèi)溫度Tr。如果某一路的溫度超過 1023°C，則視為該路傳感器存在故障，不參與溫度計算，并且給出報警，提示盡快維修；5、以Mega 64微控制器IC3讀取PCF8563T高精度時鐘芯片IC2的日期信號，如果 到達啟動日期，就進入第6步；否則返回到第3步；6、微控制器CPU讀取PCF8563T的當(dāng)前時間信號⑶，并與設(shè)定的時間進行比較，若 (C1+C2) > CO > Cl成立，則進入第7步；若(C1+C2) > CO > Cl不成立，則返回到第3步；7、溫度比較若Tr>Ts成立，則輸出低電平〃 0〃斷開信號至IC8，再經(jīng)過IC9光 電隔離后送出，切斷加熱電源，處于保溫狀態(tài)，然后返回到第3步；若Tr > Ts不成立，則輸 出高電平"1"接通信號至IC8，再經(jīng)過IC9光電隔離后送出，接通加熱電源，處于加溫狀 態(tài)，之后返回到第3步。
權(quán)利要求1. 一種退火爐時間溫度控制器，其特征是所述控制器的電路構(gòu)成包括各路AD轉(zhuǎn)換電 路IC4 IC7、實時時鐘電路、微控制器及電源電路、點陣液晶顯示電路、控制接口和按鈕鍵 盤；以所述各路AD轉(zhuǎn)換電路將對應(yīng)設(shè)置的退火爐內(nèi)各溫度傳感器輸出的溫度檢測模擬信 號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，提供至微控制器；以所述實時時鐘電路提供年、月、日、時和分鐘信號，用于時間控制； 以所述微控制器及電源電路存儲程序、讀取與溫度值對應(yīng)的數(shù)字信號、時間信號，用以 驅(qū)動點陣液晶顯示電路顯示相關(guān)內(nèi)容，讀取通過鍵盤設(shè)定的運行參數(shù)、輸出控制信號以控 制電熱絲工作電源的通斷；以所述點陣液晶顯示電路顯示時間、溫度、電熱絲的運行狀態(tài)及溫度傳感器的狀態(tài)； 以所述按鈕鍵盤輸入包括設(shè)定的溫度和啟停時刻的運行參數(shù)、校對時鐘； 以所述控制接口通過光電隔離給出控制信號。
專利摘要本實用新型公開了一種退火爐時間溫度控制器，其特征是控制器的電路構(gòu)成包括AD轉(zhuǎn)換電路、實時時鐘電路、微控制器及電源電路、點陣液晶顯示電路、控制接口和按鈕鍵盤；以AD轉(zhuǎn)換電路將退火爐內(nèi)溫度傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，提供至微控制器；以實時時鐘電路提供年、月、日、時和分鐘信號用于時間控制；以微控制器及電源電路存儲程序、讀取與溫度值對應(yīng)的數(shù)字信號、時間信號，用以驅(qū)動點陣液晶顯示電路顯示相關(guān)內(nèi)容、讀取通過鍵盤設(shè)定的運行參數(shù)、輸出控制信號以控制電熱絲工作電源的通斷。本實用新型既能實現(xiàn)溫度控制、又能實現(xiàn)時間控制，合理利用低谷時段電能，降低成本。
文檔編號G05D23/19GK201917834SQ20102060415
公開日2011年8月3日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者吳義純, 李淼, 楊圣春 申請人:安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院