高温盐浴炉新型控制系统研究

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1、湖南大学硕士学位论文高温盐浴炉新型控制系统研究姓名：许亚楠申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：章兢;沈锐华2002.9.20摘要盐浴炉是热处理车间的主要加热设备之一，多用于零件的淬火、回火、正火等处理。旧前使用的盐浴炉大多采用的是分档调节、人工控温的落后办法。这种控制方法能耗高、控温精度差，而且炉温波动大，噪声大。电压调节通过人工转换无载分接开关机械触点实现，造成无载分接开关容易烧坏，维修频繁，并且温度波动大，有时不能满足某些工件的加工要求。／啼为使这一设备能更加有效地工作，本文提出了对盐浴炉的控制系统进行改造的方案。

2、针对盐浴变压器只能进行无载分接、有级调节的问题，本方案采取在变压器原边串接晶闸管的方法，将手动转换的温度控制，即无载分接开关机械触点调节电压改为单片机自动控制晶闸管的导通，将手动控制温度改为模糊PID控制，从而提高了控制精度，降低了工人劳动强度。针对盐浴炉的非线性、变参数、大时滞，工作环境差，加工零件多样的特点，本方案控制器采用模糊PID控制算法。本文提出的模糊PID控制算法，主要由模糊控制和数字PID调节构成。模糊控制器在线实时地调节PID调节器的参数，通过数字PID控制算法与模糊控制算法的结合，提高了系统的自适应能力和鲁

3、棒性，获得了较好的控制稳定性。还实现了生产过程参数的自动显示和记录、超温报警、工件入炉、出炉提示等辅助控制功能。节约了维修时间和费用。系统投入使用后，提高了产品质量；节电效果明显。关键词：盐浴炉模糊控制PID控制MPUAbstractToday,salt-bathstoveisstilloneofthemainheatingequipmentsintheheat-treatingworkshops．Thesalt-bathstoveemployspresentlygenerallyadoptthebackwardmethod

4、ofgearshiRadjustingandsegmentheatcontrolling．Thesemethodsofcontrollingconsumetoomuchpower．Italsohasotherdemeritssuchaslowprecisionandmuchnoise．Thevoltageismanuallyregulatedbynon-loadmachineswimh，whichisapttobeburnt．Asarcsuit,frequentfixingisinevitable；momover'these

5、methodsofcontrollingcannotmeettheneedsofprocessingcertainworkpieces．Inthispaper,atransformapproachispmposedforthesait-bathstovecontrollingsystem．Intheapproach，non-loadmachines、ⅣitchisreplacedbySCRcontrolledbyMPUtoregulatethetemperature．Thiscontrolprecisionisgreatly

6、impmvad,andatthesametimeparametersCanbeautomaticallystoredanddisplayedduringthemanufacturingprocess，italsoincludedsomeotherauxiliarycontrollingfunctions，suchasover-temperaturealarm，workpieceinputoroutputreminding，etc．ThefuzzyPIDcontrolalgorithmconsistsoffuzzycontro

7、landdigitalPIDadjustment．ThefuzzycontrollerCanadjusttheparameterofPIDcontrolleronline．ThecombinationoffuzzycontrolandPIDcontrolwouldachievefinefunction．nemsultofsimulationandexperimentshowthatthemformadautomaticcontrolsystemcangainuponhigherproductquality,lesspower

8、consumption,lessfixingtimeandexpense，etc．Keywords：Salt-bathstoveFuzzycontrolPIDcontrolMicro．ProcessUnit．1．1引言第一章绪论在现代工业中，热处理已成为极其重要的一项工艺规程。这是因为钢铁