铝材退火炉控制系统的设计与应用

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铝材退火炉热工控制系统改造点滴

２０．ｏ．５Ｎ５０２Ｖ１２．Ｑ
计算机与控制系统
《加工》铝
操作烦琐，常不能正常使用；ＰＤ调节器等仪器积Ｉ
累误差太大，超过了工艺规程规定的 ± ｌ，严重０
相异步电动机、ＳＲ￣控硅触发器、通风阀。系统Ｃｎ构成框图如图１所示。
（ｕｎｍｒｄｃａｃＡｌｍｉｕＰｏｕｔＢｒｎｈ．ＣｈｎｊｎｌｃｒｃＥｎｉｅｒｎｌｎ．４０６）ａｇｉｇＥｅｔｉｇｎｅｉｇＰａｔａ００９
Ａｂｓｒｃｔ：Ｔｈｅｐａｒｉｒｔａｐｅｎｔｏｄｕｅｔｅａｕｔｃｓｈｏｍａｔｃｒｇｕａｉｓｔｍｏａｉｅｌｔｏｎｙｓｅｆｎｎｅｉｕｒａｃ，ｗｈｉｈｓｏｐｏｓｄｏｆａｌｎｇｆｎｅｃｉｃｍｅＰＬＣ．Ｔｈｅｓｅｙｔｍｃａｎａｕｔｏｍａｔｃｌｎｄａｃｕｒｅｙｓｌｔｄｉｆｒｔｗａｙａｔｎｇ．ｗｉｙｃｌｎｇａｃｄｉｏｔｉａｌｙａｃａｔｌｅｅｃｆｅｅｎｓｏｆｈｅｉｎｄｃｉｃｏｒｎｇｔｈｅｒｑｕｉｅｅｎｔｏｆｖａｉｅｒｍｒｏｕｓｐｏｓｒｃｅｓ，ｔｍｐａｔｅａｎｅｅｒｕｒｎｄｗｉｄｃｙｃｉｏａｓｔｅｈｅｒｑｕｒｍｅｆａｌｎｇｓｏｍｅｔｔｅｉｅｎｔｏｎｈａｌｎｇｐｒｅｓｅｉｏｃｓｆｒｏｕｓｐｒｄｕｃｓａｎｄｒｄｕｃｈｅｃｔｏｏｄｕｃｓｏｒｖａｉｏｔｅｅｔｏｓｆｐｒｔ．

30t铝板退火炉原理及模糊控制应用

FH$-- = :IJ ’K@L(KM 为温控模块主要作为炉温控制，包括模数转换、给定值与测量值比较和偏差值模糊控制等重要的温度控制功能，它是退火炉最重要的控制模块；模拟量输入板 BI, 4 5& Q+L 为温度显示模块，主要作为炉温测试时接入铠装热电偶，然后在触摸屏上显示，在上位机上记录；人机界面采用 =+?3?@A 触摸屏 S:&7) ；变频器选用 BGG 公司 B’=-5) —)5 ；上位机使用研华工控机作为上位机，通过以上选择很好地实现了系统和炉温的控制。 )/ 软件退火炉使用的控制软件 =CS:7 N-" $ ，触摸屏 S:&7) 使用 :(KLKKM 为控制软件，工控机通过以 /+@TKUA&))) 为操作平台，以 /+@’’ N-" & 为控制软件，同时上位机安装 :<’ —=CS:7 -" $ V =:$ 编程软件。
*1 空气循环系统退火炉炉顶有两台低压大风量轴流循环风机，它在正常运行时将炉膛空气吸入，然后空气流过炉顶通道炉膛内壁和导流板之间的加热器，带走加热器上的热量回到炉膛，这样形成炉膛空气循环系统，达到加热炉膛温度进而加热炉料的作用。退火炉循环风机只有两种速度，一种是低速，另一种是高速，退火炉一般运行在低速档。 /1 导流装置包括水平导流板和垂直导流板，达到调节炉膛气体流动分布和炉温均匀性的目的。 .1 吹洗系统用来排除铝板、卷在加热时产生的油烟等挥发物，吹洗风机由变频器驱动，通过改变变频器输出转速来改变吹洗风机风量，吹洗风机吹入的新鲜空气吸入循环风机吸风口可以明显改善炉温均匀性。 21 负压除油系统通过变频器控制电动机转速，将炉膛压力抽成 / , 0 / $ 123 达到提高除油效率。 31 炉门及升降压紧炉门利用链传动结构开闭炉门密封采用双刀双槽密封，密封圈采用硅酸铝纺织盘根，提高了密封效果。

铝箔连续退火炉控制系统介绍

本栏目责任编辑：梁书计算机工程应用技术铝箔连续退火炉控制系统介绍徐锦华，陈清，罗华(中机国际工程设计研究院有限责任公司，湖南长沙41000)摘要：在铝箔退火生产过程中，常使用单体立式的退火炉，不但能耗高，而且各工艺段的温度控制时滞性差，导致退火生产效率低。

该文重点介绍设计了新型连续式退火炉系统的基本构造、控制原理，简述了实际应用中涉及的全局直接补偿与全局线性补偿优化控制策略，并总结了生产实践中的优缺点，对退火炉的后续改进具有指导意义。

关键词：连续退火炉；温度控制；控制系统中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2017)05-0216-03The Instruction of Control System of Aluminum Foil Annealing Furnace XU Jin-hua,CHEN Qing,LUO Hua(China Machinery International Engineering Design &Research Institute Co.,LTD,Changsha 41000,China)Abstract:In the process of aluminum foil annealing,the vertical annealing furnace is often used,which not only has high energy consumption,but also has poor temperature control delay,which leads to the low efficiency of annealing production.This paper focuses on the design of the basic structure,a new kind of continuous annealing furnace control system principle,the global ap-plication relates to the direct compensation and global linear compensation control strategy optimization,and summarizes the ad-vantages and disadvantages of production practice,which provides guidance for the further improvement of annealing furnace.Key words:continuous of annealing furnace;temperature control;control system1背景退火炉是铝箔生产的最后一个主要程序热处理，它作为铝箔生产的至关重要的步骤，可以优化铝箔的性能，在产品的质量和效率方面有显著的影响。

40T铝箔退火炉温度控制系统

40T铝箔退火炉温度控制系统摘要：铝箔退火炉是铝箔生产的热处理工艺设备。

铝箔成品退火是铝箔生产的最后一道工序。

文章介绍了铝箔退火炉的温度控制过程、冷却系统。

关键词：铝箔退火炉；热电偶；PID；SW03A；循环风机铝箔退火炉是铝箔生产的热处理工艺设备。

铝箔成品退火是铝箔生产的最后一道工序。

目的是消除冷加工硬化以便继续进行轧制或深度加工；控制产品的状态和性能；清除轧制油，提高表面质量。

对退火炉的基本要求是，能够根据退火工艺曲线，实现准确的升温、保温及降温工艺，同时保证炉内各处的温度均匀。

1 设备介绍该退火炉加热器安装功率1 620 kW、分三区共54支30 kW卡口式加热器组成，Y型接法，安装在炉子两侧。

温控方式：温差比例控制、定时定温控制。

循环风机：W63BN015.24C，转速570～1 100 r/min；配用电机45 kW，变频调速。

风机参数：低压大风量轴流可逆式风机，选用变频调速，电机功率45 kW，风压50 mm H20，风量148 000 m3/h，风机数量：3台。

吹洗风机：电机功率5.5 kW。

风机9－26No4A，Q＝3 215 m3/h，P20＝3 400 P，2 900 r/min，变频调速。

2 温度控制系统采用PLC进行自动控制，智表作为手动控制（备用）。

主机PLC选用西门子S7－300系列产品，配有西门子触摸屏进行操作。

图1 退火炉闭环控制系统框图退火炉闭环控制见图1：炉顶热电偶由两根不同材料的电阻（镍铬－镍硅）由于温差而产生热电势Pv（t）。

由模拟量输入模块采集输入并通过A/D转换器转换为数字量信号Pv（n）。

PLC通过设定温度Sp（n）与输入的Pv（n）比较得出误差值ev（n）＝Sp（n）－Pv（n）。

PID控制器根据误差值ev（n）计算出输出时间mv（n）。

输出至晶闸管功率功展板SW03A。

由SW03A通过控制晶闸管的通断来控制加热器的导通，从而控制退火炉的输出功率和炉温。

退火炉

退火炉退火炉-铝合金热处理设备的发展与关键技术1前言退火炉-随着有色金属技术的发展，铝和铝合金以它特有的优势愈来愈广泛的用于航空工业和民用建筑、医疗、食品包装等行业。

铝合金的热处理技术已发展成为热处理学科中的一个重要组成部分。

铝合金热处理包括：铝合金退火、时效、均匀化、固溶热处理等。

退火炉-随着铝合金产品的广泛应用，对铝合金热处理质量不断提出更高的要求，本文将对铝合金热处理技术的发展及关键问题进行综合分析和评述。

2铝合金的均匀化退火炉-在铝板带和铝型材生产工艺中，铸锭通过热轧、挤压可获得坯料铝卷带、铝型材。

在铸造过程中，虽然可以通过在铝液中添加微量晶粒细化剂(Al-Ti-B)达到细化铸锭晶粒的目的，但铸锭的结晶组织还是不均匀。

这是因为铝液的凝固是从结晶器的内壁开始，垂直于冷却面的方向向铝液内部扩展，所以铸造组织具有明显的方向性；随着铝凝固层的增厚，传热系数减小，内外晶核的形成和长大的不一致导致晶粒的形状、位向和大小也随之变化；凝固时金属成分造成的偏析现象，晶粒四周和晶内锰浓度的差异扩大了再结晶温度区间，降低生核率，从而容易产生粗晶；铸造时锭内部产生不同程度的缩孔和疏松组织。

退火炉-在热轧、挤压过程中，由于热加工变形与再结晶同时进行，形成了以等轴晶粒为主的再结晶组织，可使铸造的结晶组织不均匀状态得到不同程度的改善。

为了进一步改善热轧、挤压的性能，提高热加工后产品质量和档次，许多铸锭在热加工之前均在铝合金固相线下的温度570～620℃进行均匀化处理，使MnAl6相均匀析出，减小或消除晶内偏析，以达到均匀化之目的。

2.1轧制用坯锭、卷带的二次加热和均匀化生产线(1)推进式加热/均匀化炉--退火炉对于具有热轧能力的大型铝加工厂的批量生产来说，用推进式加热/均匀化炉来进行二次加热和均匀化比较合适。

根据工厂的实际情况可采用加料和卸料的全自动操作或半自动操作，铝锭加热电炉见图1。

图126t铝锭加热电炉图253t铝扁锭均热炉图335t铝棒均热炉3铝合金的固溶热处理铝合金的基本热处理形式是退火与淬火时效。

铝箔退火炉模糊控制应用

ｏｐｅｄｔｈｅｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｒｕｌｅｔａｂｌｅｂｙｕｓｉｎｇＭａｔｌａｂｓｏｆｔｗａｒｅｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｅｓｔ，ａｎｄｔｈｅｎｓｅｔｔｅｄｕｐｆｕｚｚｙｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｓ，ａｎｄｔｈｅｕｓｅｏｆＰＬＣｔｏａｃｈｉｅｖｅｃｏｎｔｒｏｌｉｔ．ＴｈｉｓｃｏｎｔｒｏｌｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎＺｈｏｎｇｔｕｏａｌｕｍｉｎｉｕｍｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ，ｉｔｈａｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｎｏｔｏｎｌｙｃａｎａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｇｉｔａｌＨＤ，ｂｕｔａｌｓｏｈａｓｈｉｇｈ・ｅｒｃｏｎｔｒｏｌｐｒｅｃｉｓｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｒｅｓｅａｒｃｈｅｓａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅｓ，ｆｕｌｌｙｒｅａｃｈｉｎｇｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃｌａａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｉｎｄｅｘｏｆｔｈｅａｎｎｅａｌ —
ａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｄｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｆ－ｔｒｕｎｉｎｇＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｈａｖｅｄｅｖｅｌ —

退火炉温度控制系统

基于PLC的退火炉温度控制系统摘要：退火炉是快锻车间的重要设备，其温度控制的稳定性和控制精度直接影响锻坯的质量，本文就快锻车间的退火炉温度控制系统展开阐释。

本系统是以可编程逻辑控制器（PLC）为核心、以组态软件WINCC为开发工具。

在该系统中，天然气、空气流量和炉压采用模糊PID 控制，可对工艺参数进行设置，对控制进程数据实时显示，并能保留历史数据。

实践证明该系统控制精高，退火质量好，能达到节能减排的目的。

关健词：可编程逻辑控制器；退火炉；温度控制一、概述退火是金属热处置中的重要工序，通过退火可以达到细化组织、降低硬度、改善切削性能、消除内应力等目的。

在退火炉的运行进程中，需要检测并控制的参数较多，但大体上都围绕温度这个核心。

在燃气退火炉燃烧进程控制中，需要克服控制对象的多变性、非线性、噪声、不对称增益、较大纯滞后等多方面因素的影响，实现较精准的炉温和压力控制。

按照统计分析，燃烧进程中空气多余率控制要适合，因此，控制系统应该通过控制空气和天然气的比例维持最佳燃烧状态。

另外，炉膛压力是随工况转变的，其转变影响炉温和热效率。

要维持稳定的炉温，还需对护膛压力进行调节。

山此可见，要保证退火质量，实现最佳燃烧状态，控制系统应包括以下组成部份：天然气、空气流量调节回路；空气燃气最佳比例调节回路；炉膛压力调节回路。

本文以燃气退火护为研究对象，结合某企业设备改造的需求，采用可编程逻辑控制器和工控组态软件完成对燃气退火炉的智能控制的开发，包括硬件系统平台和软件系统平台。

二、退火工艺进程退火是将钢件或各类机械零件加热到临界点以上的适当温度，然后在炉内保温缓慢冷却的工业方式。

其目的是细化组织、降低硬度、改善机械切削加工性能及去除内应力。

整个退火进程主要包括两个进程：升温进程和保温进程。

升温时，不必使实际升温曲线紧跟设定曲线，只要求温度曲线是平稳上升的趋势；保温阶段是控制的重点，为了取得好的退火效果，需以尽可能小的波动稳定在设定的保温温度，一般要求限干土5 ℃范围内波动；保温结束后要求缓慢随炉冷却，此阶段无需控制。

退火炉自动控制系统设计

摘要退火炉是金属热处理中的重要设备，而温度是退火炉的主要被控变量，是保证其产品质量的一个重要因素。

因此，退火炉温度控制的稳定性和控制精度直接影响产品的质量。

所以，本次毕业设计设计了基于单片机的退火炉温度自动控制系统，实现了温度的自动控制。

本控制系统是采用AT89S52单片机为核心，对退火炉温度和燃料流量进行实时监控。

由按键设定温度初值，通过温度和流量传感器进行信号的采集，由AD574对其电压信号转换数字信号。

通过AT89S52单片机和LCD1602液晶显示屏处理和实时显示相应的数据。

当所有设定值设定结束后，通过DAC8420将数字信号转换成模拟信号驱动电动调节阀进行阀门大小的调节即流量调节，进而改变炉内温度，实现温度的自动控制。

软件部分采用一种新型的智能控制方法，大林算法来控制系统的温度、流量。

其最突出的优点是具有专门针对大滞后系统设计的算法。

此算法具有消除余差、对纯滞后有补偿作用等特点，能够达到良好控制效果。

本系统实现了对退火炉的温度、燃料的流量进行实时监控。

它不但工程造价较低、运行维护简单、运行费用低，而且是一种简便、可靠、经济、快速的退火方法。

关键词：退火炉；数据采集；大林算法；单片机AbstractAnnealing is an important metal heat treatment equipment, and annealing temperature is the main controlled variable to ensure the quality of their products. Therefore, the furnace temperature control stability and control accuracy directly affects the quality of products. So, this graduation project is designed based on single-chip furnace temperature control system to achieve automatic control of temperature.The MCU AT89S52 is used to the center of the control system , the annealing furnace temperature and fuel flow is real-timely monitered.Initial temperature is setted by the key.It is used the temperature transducer and flow transducer to aquire the signal .It is changed from the voltage signals to the digital signal by useing the AD574 .Processing and real-time display the corresponding data by useing the MCU AT89S52 and LCD1602 display . When the setting is completed all settings, the digital signal is converted by DAC8420 into an analog signal to drive the electric control valve is the valve flow control regulation of the size, thereby changing the furnace temperature, automatic temperature control. Software part uses a new type of intelligent control method to control the system Dahlin temperature, flow. Its most prominent advantage is a system designed specifically for large delay algorithms. This algorithm has to eliminate residual error, there is compensation for pure lag effect and other characteristics, can achieve good control effect.The annealing temperature, fuel flow rate for real-time monitoring is realized in the system.It is not only lower costproject, simple operation and maintenance, low operating costs, but also it is a simple, reliable, economical, rapid annealing method.Key words：annealer；date acquisition；computing control ；MCU目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状和发展 (2)1.3 本文研究的主要内容 (2)第2章方案设计及论证 (3)2.1 方案设计 (3)2.2 方案论证 (6)第3章硬件电路设计 (9)3.1 温度传感器的选择 (9)3.2 气体流量传感器的选择 (11)3.3 控制阀门的选择 (12)3.4 A/D转换器的选择 (13)3.5 D/A转换器的选择 (14)3.6 单片机的选择 (16)3.7 8255扩展I/O口的设计 (16)3.8 电源电路的设计 (18)3.9 晶振电路的设计 (19)3.10 复位电路的设计 (20)3.11 温度检测电路的设计 (21)3.12 I/V转换电路的设计 (22)3.13 多路转换开关的设计 (24)3.14 A/D转换电路的设计 (24)3.15 D/A转换电路的设计 (26)3.16 键盘电路的设计 (26)3.17 报警电路的设计 (28)3.18 显示电路的设计 (28)第4章软件设计 (30)4.1 主程序系统流程图 (30)4.2 温度检测系统流程图 (31)4.3 流量检测系统流程图 (31)4.4 键盘系统流程图 (32)4.5 A/D转换系统流程图 (33)4.6 LCD显示系统流程图 (34)4.7 控制量输出程序流程图 (35)4.8 大林算法系统流程图 (35)4.9 燃料配比系统流程图 (37)第5章结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录I ....................................................................................... 错误!未定义书签。

退火炉温度控制系统

课程设计设计题目：退火炉温度控制系统学院：专业：班级：姓名：学号：指导老师：日期：摘要退火炉是金属热处理中的重要设备，它把压力容器加热到一定温度并维持一段时间，然后让其自然冷却。

其目的在于消除压力容器的整体压力。

提高压力容器的使用寿命。

温度是退火炉的主要被控变量，是保证其产品质量的一个重要因素。

退火炉温度控制的稳定性和控制精度直接影响产品的质量。

本文以AT89C51单片机为控制核心，采用模块化的设计方案，包括硬件设计与软件设计两部分。

硬件设计包括温度检测模块，按键模块，执行模块，LED显示模块，单片机最小系统。

本设计要求采用电热丝加热，通过A/D转换将采集到的温度数据输入单片机中，与系统给定值比较，从而对退火炉的温度进行控制，通过按键输入控制信号，三位LED显示炉温。

最后设计出最少拍无纹波控制器，通过MATLAB 仿真检验是否有纹波。

目录第1章绪论 (3)1.1设计背景 (3)1.2设计算法 (3)第2章课程设计的方案 (5)2.1概述 (5)2.2系统组成总体结构 (5)第3章硬件设计 (7)3.1单片机最小系统设计 (7)3.1.1单片机选择 (7)3.1.2时钟电路设计 (8)3.1.3复位电路设计 (9)3.2温度检测部分 (10)3.3按键控制电路 (12)3.4LED显示模块 (13)3.5温度控制电路 (14)第4章软件算法...................................................... - 16 -4.1程序框图 (16)4.2算法设计 (17)第5章系统仿真 (20)第6章课程设计总结................................................ - 21 -第1章绪论1.1设计背景退火炉是冶金和机械行业常用的热处理工业设备。

一般说来，退货处理工艺师冶金和机械产品的最后处理工序，它的处理效果将直接影响产品的质量。

铝材退火炉作业指导书

铝材退火炉作业指导书1、适用范围本规程适用于铝及铝合金板材、卷材的成品退火及中间退火时，铝材退火炉的操作规程及注意事项。

2、主要技术参数铝材退火炉主要技术参数见表1。

表13、操作前的准备3.1 接班后，热处理工应认真查看交接班记录，了解退火炉的运行情况。

3.2 工作前，对退火炉、测控温仪表、送料小车等进行细致的检查。

3.3 装炉前，应将炉膛内、小车上、运料轨道及其周围的铝屑、脏物、障碍物清除干净。

3.4 按生产卡片核对退火料卷的合金牌号、状态、规格、批号及数量是否一致，符合后方可装炉。

4、装炉生产4.1 料卷应准确摆放在推料小车上，推料时推料小车的中心线要与炉子的中心线一致。

4.2 装炉后放下炉门，开启炉门压紧装置，并检查密封是否良好。

4.3 升温前应仔细检查加热系统、冷却系统、炉气循环系统以及仪表等是否正常和安全。

4.3 将生产卡片中规定的退火工艺制度输入智能仪表，并复验是否输入正确，确认准确后方可送电升温。

4.4 热处理工应将退火料卷的合金牌号、卷号、规格、装炉时间、退火日期及生产班组等填写在仪表记录纸上。

4.5每隔1小时检查一次仪表显示及炉子运行情况，并做好记录以免测控温仪表失灵跑温或引起损坏，如发现异常应及时处理。

5、出炉操作5.1 当完成升温、保温、冷却等热处理制度后，执行出炉操作。

5.2 出炉时应停电，松开炉门压紧装置，开启炉门。

5.3 开动装卸料车，并平稳，缓慢移动，进入对轨操作；注意车上料架位置是否正确，注意导线卷筒中导线缠绕是否正常。

5.4确认大车与炉底导轨对轨正确后，启动小车，大车未完成对轨，严禁启动小车。

5.5 每天应检查一次装卸料车的行程开关是否灵活，有无失灵。

5.6 严禁蹬踏各行程开关，以免损坏对轨装置。

5.7 出炉后将生产卡片交至生产计划员。

6、退火炉温均匀性调试6.1 每半年进行一次炉温均匀性调试，如日常生产中发现炉温异常应随时进行调试。

6.2 炉温均匀性调试要求至少安放6根经校正过的热电偶，分别安装在炉体上部及炉体两侧1区和2区各1根，热电偶热端应接近炉内装料位置。

铝箔退火炉控制系统研究

北京科技大学硕士学位研究生选题报告及文献综述铝箔退火炉控制系统研究指导教师：刘鸿飞副教授单位：北京科技大学学号：s2*******作者：闫利专业名称：机械电子工程入学时间：2010年08月2011年07 月10日1课题概况 (3)1.1课题的内容 (3)1.1.1课题来源 (3)1.2.1主要研究内容 (3)1.2.课题的意义 (4)2文献综述 (5)2.1铝箔退火炉研究现状及发展水平 (5)2.1.1铝箔退火炉的分类及特点 (5)2.1.2铝箔退火炉国内外计算机控制系统的发展 (6)2.1.3国内外退火炉技术的研究应用现状 (6)2.1.4智能控制算法在温度控制中的应用发展 (8)2.2工业过程控制系统应用发展 (10)2.2.1工业过程控制系统的发展 (10)2.2.2现场总线PROFIBUS (11)2.2.3现场总线在PLC上的实现 (12)3 课题的研究工作 (13)3.1课题研究工作的内容 (13)3.1.1退火炉控制系统的硬件系统设计 (13)3.1.2加热系统设计 (16)3.1.3风机控制系统设计 (16)3.1.4温度采集系统设计 (16)3.2退火炉控制系统的软件设计 (17)3.2.1软件设计思想 (17)3.2.2软件设计内容 (17)3.2.3软件设计方法 (18)3.3课题研究工作的技术关键 (19)3.3.1退火炉温度PID模糊控制 (19)3.3.2控制系统的网络通信 (20)3.4课题研究工作的可行性 (21)3.5研究工作初步计划 (21)参考文献 (21)1课题概况1.1课题的内容1.1.1课题来源在铝箔的生产过程中，退火是其热处理工艺中最重要的工序之一。

铝箔按生产状态有软硬两种，铝箔大多数是在软化退火后使用，软化退火不仅是为了控制铝箔的力学性能，而且要消除铝箔表面的残油，获得平整光亮的表面，并能自由展开[1]。

高质量的铝箔对退火温度有很高的要求，退火炉温度高于或低于退火工艺设定温度会造成退火料性能偏软或偏硬，因此，高质量的铝箔对退火炉的温度特性及控温精度要求很高，一般需达到±3℃，以至±1℃的精确水平。

退火炉PLC控制系统的设计

1.3.1 现场总线PROFIBUS与传统控制方式的比较
87年由SIEMENS公司等13家企业和5家研究机构联合开发，89年批准为德国工业标准 DIN 19245，96年批准为欧洲标准EN 50170 V.2 (PROFIBUS-FMS/-DP)， 98年PROFIBUS-PA批准纳入EN 50170 V.2，9 9年PROFIBUS成为国际标准 IEC 61158 的组成部分(Type III)，2001年批准成为中国的行业标准JB/T 10308.3-2001。
1.3.2 现场总线对自动控制系统的影响
II
重庆大学硕士学位论文
英文摘要
its control watch and the process of anti-faintnesses etc had been builded up. The fuzzy controller of the watch method had been completed successfully.. The debugs in annealing furnace indicate the design of control system can satisfy the production and it works very well now.
It’s the essential organization that allows the Cast Iron Pipe to gain iron element body. According to the heat-handling skill of the Cast Iron Pipe, the furnace body is designed for four stages: heating, heat preserving, fast cooling, and slow cooling. Through analyzing the properties of the Cast Iron Pipe and the technology of the annealing furnace ,discussing in detail the temperature and pressure parameters of the four sections in the annealing furnace, it chose the excellent annealing technology and proper temperature control curve, got the control base of the annealing furnace.

20T铝合金线卷退火炉应用研究

1 绪论根据生产能力和规模，铝材退火炉分为单体退火和退火炉群组成的退火生产线。

退火生产线一般由几台退火炉、复合装卸料车、炉外料台、冷却室(有些炉子带旁路冷却器)组成。

炉体采用大风量风机对铝材进行循环加热，炉内的导流装置可有效保证气流均匀的通过铝材，使之加热均匀，加热器采用顶装整体式结构、拆装、维修很方便。

炉门开闭采用气动压紧式或机械传动升降式，运行平稳，密封性好。

炉子的排油烟系统可有效地去除铝材表面的油膜，调节炉内的压力。

这种炉子的装料量一般为10～50t。

本机组主要由炉体、旁路冷却系统、装卸料车及可控硅微机控制系统构成，是机电一体化大型专业设备。

最大装载量为20吨。

由于炉体的密封性能好，强制空气循环的风机效率高，使得升温时间短、耗能低、温度均匀性好。

备有的旁路冷却系统可实现控制冷却，使得热处理后的铝材质量优良。

利用退火炉将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)。

目的是改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。

2 热处理原理与工艺2.1铝合金热处理原理铝合金铸件得热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺寸的稳定性。

2.2铝合金热处理特点众所周知，对于含碳量较高的钢，经淬火后立即获得很高的硬度，而塑性则很低。

然而对铝合金并不然，铝合金刚淬火后，强度与硬度并不立即升高，至于塑性非但没有下降，反而有所上升。

但这种淬火后的合金，放置一段时间（如4～6昼夜后），强度和硬度会显著提高，而塑性则明显降低。

淬火后铝合金的强度、硬度随时间增长而显著提高的现象，称为时效。

时效可以在常温下发生，称自然时效，也可以在高于室温的某一温度范围（如100～200℃）内发生，称人工时效。

2.3铝合金时效强化原理铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程，它不仅决定于合金的组成、时效工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷，特别是空位、位错的数量和分布等。

3003铝连续退火方案

3003铝连续退火方案技术方案一：方案要求：材料：3003铝规格尺寸：4000×157.9×14.5状态：精抽目标：消除冷作硬化，提高尺寸稳定性改善得到合理的加工状态加工能力与方式：连续式生产 30件/小时检验方式：金相分析布氏硬度计二：3003铝材料分析标准：GB/T3190-1996主3003铝要特征及应用范围：3003为AL-Mn系合金，是应用最广的一种防锈铝，这种合金的强度不高（稍高于工业纯铝），不能热处理强化，故采用冷加工方法来提高它的力学性能：在退火状态有很高的塑性，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良。

用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如邮箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉 3003铝板成形性、溶接性、耐蚀性均良好。

用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件，或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作，如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置，运输液体产品的槽、罐，以薄板加工的各种压力容器与管道一般器物、散热片、化妆板、影印机滚筒、船舶用材。

化学成分：硅Si：0.603003贴膜铝板铁Fe: 0.70铜Cu：0.05-0.20锰Mn：1.0-1.5锌Zn：0..10其他：单个0.05、合计0.15铝Al：余量力学性能抗拉强度σb (MPa) ) 142-178条件屈服强度σ0.2 (MPa) )≥115试样尺寸：所有壁厚注：管材室温纵向力学性能热加工及热处理温度均匀化退火温度为590~620℃，热轧温度为480~520℃，挤压温度为320~480℃，典型退火温度为413℃，空冷。

化学性能耐蚀性：3003铝合金的耐蚀性很好，接近工业纯铝的耐蚀性，对大气、淡水、海水、食品、有机酸、汽油、中性无机盐水溶液等均有良好的耐蚀性，在稀酸中的耐蚀性也很好。

退火炉计算机温度控制系统设计

题目退火炉计算机温度控制系统设计分院姓名学号专业班级指导教师引言退火炉是一种热处理设备，它把压力容器加热到一定温度并维持一段时间，然后让其自然冷却。

其目的在于消除压力容器的整体压力。

提高压力容器的使用寿命。

温度是退火炉的主要被控变量，是保证其产品质量的一个重要因素。

1 设计要求温度控制系统设计：已知某退火炉，规定额定温度为T，允许误差为△T=±2%，其加热是通过煤气燃烧来实现的，试设计一个计算机温度控制系统来实现炉温控制？并给出系统模型，选用主要元器件，设计控制算法，最后在MATLAB上对系统进行仿真？大概过程：1 设计要求2 要求分析，建立温度控制系统的原理框图3 根据框图给出系统的方块图（包括各个主要组成部分的模型建立，如电机，退火炉（为一阶环节与滞后环节相乘）等）4 选好控制器（单片机），A/D，D/A，传感器，电机等，画出大概电路图5 选定控制算法，给出计算公式，并把具体参数带入到公式中，在MATLAB上建模仿真，分析典型信号的相应特性。

2、退火炉温度控制系统的原理框图退火炉以煤气、空气混合气为辅助燃料，煤气和空气的比例为3:2，炉温的高低直接与混合气的进给量有关，适当调节它的进给量，即恰当地控制混合气的阀门的开启角度就可以控制退火炉的温度高低。

退火炉的结构框图如图1所示。

其工作原理是退火炉温度Tx经传感器、变送器检测、变换的T(t)值，与温度给定值R(t)比较后,两者的偏差值Et(t)经微机数字控制器D(z)分析、运算，输出相应的控制量，驱动执行机构C，调节流量控制阀阀门C的开启角度，改变混合气的进给量。

流量控制阀C图13、退火炉温度控制系统的方块图退火炉温度控制系统的方块图如图2所示其中：H(s)=1st e s -- 1()1sc Ke G s s θτ-=+ ()1D s =R(t)+-ET(t)ET(z)Uc(z)图24、退火炉温度控制系统的控制算法分析“温度”的表现，可以用纯滞后一阶惯性环节来描述，即1()'()*()*11sc c Ke G s G s D s s θτ-==+式中：Gc(s) ——煤气退火炉的传递函数；D(s) ——比例环节取1；K ——比例系数；θ——纯滞后时间；τ1——时间常数。

一种退火炉在铝合金加工行业中的应用曹宇轩

一种退火炉在铝合金加工行业中的应用曹宇轩发布时间：2021-09-03T05:59:36.810Z 来源：《中国科技人才》2021年第17期作者：曹宇轩[导读] 随着有色金属技术的发展，铝和铝合金以它特有的优势愈来愈广泛的用于航空工业和民用建筑、医疗、食品包装等行业，铝合金的热处理技术已发展成为热处理学科中的一个重要组成部。

东北轻合金有限责任公司黑龙江省哈尔滨市 150000摘要：随着有色金属技术的发展，铝和铝合金以它特有的优势愈来愈广泛的用于航空工业和民用建筑、医疗、食品包装等行业，铝合金的热处理技术已发展成为热处理学科中的一个重要组成部。

本文以江南退火炉为主要研究项目，系统的研究了退火炉的各个硬件组成和电气设备以及操作画面。

主要作用是将轧制完成的板材进行退火处理。

该系统具有自动化程度高、控制精度高和易于设置、易于管理的特点。

炉体内部由六个区组成，每个区都能准确测量和设定加热温度和加热时间，其最大容量是四十吨。

关键词：铝合金；退火炉；自动化一、设备组成40吨时效退火炉硬件设备为一台四十吨时效/退火炉、一台三维复合料车及一个储料台等组成的一条铝及铝合金板材时效/退火生产线。

1.1炉体部分炉体为箱式强制空气循环炉，由炉壁、炉门、炉顶组成。

炉壁、炉顶全部采用双层钢板中间填以用锚固件固定的隔热材料。

内壁材料采用SUS410耐热不锈钢板分块搭接拼装结构，并用锚固件与外壁板固定，炉子隔热材料采用耐火纤维和岩棉板。

炉衬体：炉衬为复合型结构，主体采用日本合资阿尔赛的真空甩丝法生产的优质硅酸铝耐火纤毯和岩棉毯构筑，用标准的锚固钉固定在壳体与内衬板上，该结构具有低导热、低热溶优良的化学稳定性、热稳定性、抗热振性、优良的抗拉强度和抗腐蚀性。

炉内衬板：内衬板采用不锈钢板分块搭接，通过不锈钢锚固件与炉壳体连接起来。

炉门框采用耐热铸铁制作，保证其长期使用不变形，不氧化的特点。

1.1.1炉门及升降、压紧机构炉门提升由减速机带动链轮、链条并带动炉门垂直平稳升降。