产品品牌：

斯美

产品型号：

MTJ614、MTJ618

井式炉计算机碳势/温度控制改造方案

一、          基本介绍： 井式渗碳炉计算机工艺自动控制改造分整体改造和局部改造两种方

式。整体改造就是除了炉子以外更新全部控制系统，包括温度、电气和碳势控制；局部改造，就是保留原电气控制部分，增加碳势控制和更换温度控制仪表。下面分别进行详细介绍。

二、         整体控制系统改造：

1．计算机系统型号：MTJ614，可管理控制四台井式渗碳炉。 2．下级成套系统型号：MT6220，在计算机出现故障时可独立完成工艺控制。 3．适用工艺：渗碳、碳氮共渗、保护气氛加热。 4．适用气氛：吸热式气氛、放热式气氛、直生式气氛、滴注式气氛。 5．控制系统的整体方案设计： 5．1 基本结构：由一台计算机通过可以独立的下级系统同时对四台井式气体渗碳炉，实施工艺管理和现场控制，通过控制气氛碳势和炉温来达到控制工件层深和的金相组织的目的。 5．2 计算机系统： 工业计算机系统对多台炉子送来的温度信息、碳势信息分别进行综合计算分析，得到所处理工件的碳浓度分布，然后向下级系统发出温度、碳势控制的目标值，并进行全面统一管理。 工业计算机系统还根据下级系统采集的实际工艺过程情况，由计算机显示器显示每台炉子中所装工件实际渗碳过程中的碳浓度分布曲线、工件的层深、碳势、时间等状况。根据需要还可由打印机打印或者进行计算机存盘。存盘间隔和记录保存的时间可由工艺人员任意设定，可方便的随时查看以往任意时间的工件记录。 5．3 计算机软件： 系统的工艺控制软件在WIN2000界面下，采用的是稳定性好的NT平台。工艺控制程序以美国Intellution公司的组态王软件为设计平台。 美国Intellution公司是国际的工业控制程序。采用进口的工控平台，增加了系统的可靠性。 程序的设计思想是，利用先进的实时自适应控制法、分段法，对渗碳或碳氮共渗工艺过程进行全自动控制。 系统程序留有足够的接口，多可同时控制8台炉子工作。每台炉子多可进行10区的温度控制。这样，避免了用户由于生产量的增大更换炉子时，上级机同时也要更换的问题。以备以后设备进行改造时，计算机的所有配置不需要升级。 计算机系统在同时控制多台以上的炉子同时工作时，每台炉子的工作状态可以任意设定，互不影响，完全独立。 计算机程序有程序管理员模式。即操作工、工艺人员、管理人员有各自的固定界面和操作范围。如果想进入其他部门的界面，必须输入其代号。这样，填补了现场操作时的混乱，使各部门之间分工明确，责、权分明。 本系统可以直接以工件的技术要求即需要的工件表面碳浓度和硬化层深度为闭环控制目标参数。在整个工艺实施过程中，由计算机根据实时计算的工件表面碳浓度和硬化层深度情况，对照工件的技术要求，自动动态调整碳势，直至达到工件的技术要求。 系统对炉气的各种异常工况有自动补偿功能，确保工件在正常的气氛中进行渗碳（碳氮共渗），可控制工件的表面碳浓度和硬化层深度，并能在零件硬化层内可靠地获得的“S”形的碳浓度分布曲线。 系统可根据工件的技术要求，由工艺员以分组方式在计算机内存储，每组内容可由工艺人员在现场自行编制修改和储存。 实际操作时，工人只要根据各炉子所处理工件的材料和技术要求输入相应组号，按下启动键，计算机将自动从公共数据库中调出工艺运行，整个工艺过程（包括温度、富化剂的滴量、碳势的升降）全部由计算机控制自动进行。 系统具有工艺文件库、材料库、零件库、数据记录打印等数据库。工艺人员可先在工艺库中编程，然后将所编的工艺立刻进行工件的工艺仿真，从而方便的找到工件的优工艺曲线、本工艺的工时定额、终的层深及工件的碳浓度分布。确认无误后，可将工艺存入工艺库中保存，在材料库中预先存储有几十种渗碳钢材，可任意增加特种渗碳钢，软件自动生成钢材的合金系数和心部碳浓度，方便工艺人员的使用，在零件库中，可建立车间的工艺卡片，将车间所有工件的工艺存入零件库中，另外在数据库中可查找以往任何时间的工件的工艺记录，在每份记录报表的表头，都有操作此炉次的操作者的编号，工艺的编号，工件的要求等，所有的工件记录不能进行任何的修改和改变，便于进行工件的质量管理。 在渗碳的运行过程中可任意选择正在工作中的炉子编号，随时切换查看每台炉子的每区温度、工件的碳浓度分布曲线、碳势的建立情况、及层深情况等，在计算机界面上可明显的显示每台炉子目前所处的状态（联机、运行、故障）。 在整个过程中有三个图形界面可供选择，工件的碳浓度分布曲线，历史趋势图，温度、碳势的实时输出的棒图，其中历史趋势图可以通过下拉标尺的方式，随时查看每台炉子工作中任意时刻的温度、氧电势、碳势、层深等数据，即使是已经解决的故障情况也能通过趋势图了解故障发生的时间及故障的大小等情况，以适用于不同的管理层随时查看炉子的工作情况、工艺情况。如果设备在运行故障中出现问题，界面不仅有红色的报警字闪烁，鸣铃，同时有中文字体提示故障发生的大致部位，直观、方便。 5．4 计算机系统配置： 工业工控机（PIV、1G内存、40G、通讯板）研华                1套 彩色CRT显示器      三星                                   1台 打印机（HP DESKJET）  惠普                                 1台 不间断电源（UPS）   美国山特                               1台 渗碳、碳氮共渗、光亮淬火工艺软件                           1套 美国IFIX组态软件                                          1套

计算机系统柜                                               1台

5．5 下级系统： 基本介绍：下级系统是型号为MTK2000D2的井式炉碳势、温度、电气控制系统。这套系统即可以与计算机通讯，接受计算机的管理和控制指令，又能够独立的完成工艺自动控制。下级系统主要由碳势控制、温度控制和电气控制三部分组成。碳势控制由碳势控制仪、氧探头和电磁阀组成控制闭环；温度控制由温度控制仪、调功器、可控硅固态继电器及炉子上自配的热电偶组成控制闭环；电气控制则包括对炉子风扇、炉门的控制和安全保护。 下级系统提供可靠的碳势、温度超调报警和断电保护功能； 下级系统提供氧探头自动维护功能； 5．6 基本配置：

1	碳势控制仪	MT6010	1	美铭
2	温控仪		2	日本
3	氧探头	FRQ5256	1	（本公司生产）
4	电磁阀		4
5	调整器		2
6	控制电器		1
7	机柜	800×650×1900

5．8 系统可以达到的技术指标： 5．8．1 碳势控制：≤0.05%CP； 5．8．2 层深控制：±0.1mm； 5．8．3 碳化物级别控制：±1级； 5．8．4硬化层深度控制范围：0.20～4.5mm； 5． 8．5 有效硬化层深度控制：≤±0.1mm； 5．8．9 温度控制：≤±1℃ 6．产品报价： 6．1计算机系统 58000元 6．2下级系统单价：30800元

  报价中含安装调试和培训费用，不含运费。

7．验收标准：见技术协议    8．系统的安装及调试及技术服务： 8．1合同生效后2周，乙方完成前期准备工作，并完成发货； 8．2合同签定后，乙方将炉盖改造图纸发给甲方，由甲方完成炉盖的改造。 8．3货到后，乙方即到现场进行安装调试，安装调试在二周内完成。 8．4系统质量保证期：一年； 8．5负责向定货方的工艺、操作、电气技术人员进行技术培训； 8．6氧探头质量保证期：12个月； 8．7在一年之内，凡系统的质量问题，提供快捷上门维修服务。 三、局部控制系统改造： 1．说明：局部控制改造与整体改造的区别只是下级系统的区别。其它计算机系统的硬件、软件、可以实现的技术指标均与整体改造相同，下面介绍下级系统。 2．下级系统型号：MT6120 3．系统配置： 碳势控制仪   MT6010      1块；（液晶显示，中文菜单） 氧探头       FRQ5256      1支； 电磁阀                    2个； 参比气泵                  1个； 控制及保护电器            1套； 流量计                    1支； 机柜550×400×280（mm）   1台； 4．控制系统的整体方案设计： 4．1碳势控制 碳势控制由氧探头、碳势控制仪、电磁阀组成控制闭环。氧探头将炉内气氛信息采集出来送至碳势控制仪 进行运算，然后将运算出来的炉内的过程碳势在仪表上显示出来，同时根据设定碳势值，向电磁阀输出控制信 息，以达到稳定控制炉内气氛碳势的目的，使其符合工艺要求。 系统采用MT6010碳势控制仪作为系统的主控仪表。工艺或操作人员在该仪表上完成工艺设计输入、编辑、 存储、和调用。该仪表，具有氧探头自动维护、碳势超调报警、工艺结束报警、冲淡空气输出等功能，是目前国产碳势控制仪的产品。该仪表与计算机联机时无需人工操作，执行计算机发出的指令。 系统采用FRQ5256型抗热冲击型井式炉专用氧探头作为系统的主传感器。 氧探头是热处理渗碳工艺自动控制的关键器件，它决定着工艺控制的和系统的可靠程度由于井式炉的工艺环境恶劣，且氧探头与风机装在同一个炉盖上，风机的震动，炉盖开启对氧探头形成的冷热冲击，都给氧探头在井式炉上的应用提出了很高的要求。美铭公司开发研制的斯美牌FRQ5256型氧探头，是专门针对井式炉的应用环境设计的产品，因此其测量，可靠程度，使用寿命都在同类产品中处于地位。斯美牌氧探头属国内品牌。 系统碳势控制输出基本有三路： 一路控制载气，如甲醇。仪表根据甲醇的安全裂解温度（760℃）自动打开，采取脉冲方式工作，频率和 脉冲宽度可以调整。由国产普通电磁阀配小口径嘴子，作为执行元件；一路控制富化气，如煤油。仪表根据 炉温和碳势设定值控制其开闭。根据炉子的大小决定采取脉冲方式还是占空比方式输出。 4．2  系统功能概述： 系统具有工艺超差、工艺事件、及系统故障等比较完善的报警功能。系统根据不同的工业现场在电路上进 行了抗干扰和光电隔离设计，因此系统具有极强的抗干扰能力。     系统具有氧探头自动维护功能。     系统具有碳势超调报警功能、超温报警功能；     系统有渗碳介质安全通入温度的设定；     系统具有和计算机通讯组网的功能。 4．3 炉温控制

    系统配进口温度控制仪，因此具有温度控制功能。控制方式是将温度控制仪输出的温度控制信号与原控温

的接触器的线圈或可控硅或固态继电器的控制极连接起来，以实现温度的自动控制。这样做的好处是： 采用智能化仪表进行控制可对每一区进行自整定、自适应控制，使每一区温度的控制达到值，其测温点控制可以达到±1℃。 实现碳势控制与温度控制的同步。由于碳势控制仪与温度控制仪采取通讯方式联机，碳控仪作为系统的主控仪表。操作人员只需在碳势控制仪上完成工艺的编制，而无须操作温度控制仪。在运行工艺时，温度控制仪会自动执行碳势控制仪发出的控制指令，使工艺运行连续化。  

    4．4 系统柜展示： 下图为MT6110型，MT6120型为2块温度控制仪表

5．系统报价： 5．1 计算机系统：58000元 5．2 下级系统：12800元 5．4 报价中含安装调试费、培训费