一．基本技術(shù)方案1 適用范圍氣 氛:甲醇加煤油，或空氣加煤油氣氛，碳氮共滲時(shí)另加氨氣。 工 藝:滲碳、碳氮共滲、光亮淬火 碳傳感器:氧探頭,單因素法控制碳勢(shì),修正系數(shù)PF在線(xiàn)調(diào)整2 二種操作方式①計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制方式工業(yè)PC機(jī)系統(tǒng)對(duì)二級(jí)系統(tǒng)送來(lái)的溫度碳勢(shì)進(jìn)行綜合計(jì)算分析,獲知處理工件內(nèi)的碳濃度分布,向二級(jí)系統(tǒng)發(fā)出溫度碳勢(shì)目標(biāo)值,進(jìn)行全面統(tǒng)一管理。系統(tǒng)根據(jù)本公司最新獨(dú)創(chuàng)建立的通用數(shù)學(xué)模型,采用最先進(jìn)的實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制法,對(duì)滲碳/碳氮共滲全工藝過(guò)程進(jìn)行全自動(dòng)控制。自適應(yīng)控制法不同于傳統(tǒng)的兩段法滲碳,滲碳過(guò)程中的碳勢(shì)、強(qiáng)滲時(shí)間、擴(kuò)散時(shí)間、降溫時(shí)刻和出爐時(shí)刻都不需操作人員編制工藝事先確定,也不由在滲碳過(guò)程中看試棒決定，而是直接以工件的技術(shù)要求(包括表面碳濃度和硬化層深度)為閉環(huán)控制目標(biāo)參數(shù),在整個(gè)工藝過(guò)程中,由計(jì)算機(jī)根據(jù)即時(shí)計(jì)算的工件的表面碳濃度和硬化層深度實(shí)況,對(duì)照工件的技術(shù)要求,自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整碳勢(shì)和爐溫,直至達(dá)到工件的技術(shù)要求,處理完畢。故本系統(tǒng)對(duì)爐溫和爐氣的各種異常工況有自動(dòng)補(bǔ)償功能,可精確控制工件的表面碳濃度和硬化層深度,并能在零件硬化層內(nèi)可靠地獲得最佳的 S 形的碳濃度分布曲線(xiàn)。在自適應(yīng)控制法中,工件的材料和技術(shù)要求(包括滲碳溫度、淬火溫度、要求的表面碳濃度、硬化層深度等),以分組方式在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ),每組內(nèi)容可由工作人員在現(xiàn)場(chǎng)自行編制修改和儲(chǔ)存。對(duì)編制修改的工藝可以進(jìn)行仿真模擬，預(yù)測(cè)工藝執(zhí)行的結(jié)果。本系統(tǒng)可存自適應(yīng)法滲碳、碳氮共滲程序共100套。考慮到某些廠的習(xí)慣和特殊情況的需要，本系統(tǒng)亦配有傳統(tǒng)的階段法滲碳工藝。分段法工藝程序每個(gè)程序可編14段，也可少于14段。對(duì)編制修改的工藝也可以進(jìn)行仿真模擬，預(yù)測(cè)工藝執(zhí)行的結(jié)果。如對(duì)仿真結(jié)果不滿(mǎn)意，可反復(fù)修改工藝參數(shù)和進(jìn)行仿真，直至獲得滿(mǎn)意的結(jié)果，再將此工藝保存并投入運(yùn)行。這樣做可以大大降低做工藝試驗(yàn)的成本，節(jié)約大量的人力物力。本系統(tǒng)可存分段法滲碳程序、碳氮共滲程序共100套。 實(shí)際操作時(shí),工人只要根據(jù)處理工件的材料和技術(shù)要求輸入相應(yīng)組號(hào)，按下啟動(dòng)鍵，整個(gè)工藝過(guò)程全部由計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)進(jìn)行,無(wú)需人工干預(yù)和看中間試棒,處理完畢計(jì)算機(jī)自動(dòng)鳴鈴?fù)ㄖ僮髡叱鰻t。 在計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制方式，工藝過(guò)程中每一時(shí)刻的爐氣碳勢(shì)、氧探頭電勢(shì)、碳濃度分布曲線(xiàn)、硬化層深度、工件表面含碳量、各區(qū)爐溫、工藝時(shí)間、加熱和故障情況等實(shí)時(shí)工況由彩色CRT即時(shí)顯示和自動(dòng)記錄。滲碳結(jié)束時(shí)，保存工藝全過(guò)程的工藝參數(shù)(包括溫度、碳勢(shì))、工件處理結(jié)果(表面碳濃度和硬化層深度,零件硬化層內(nèi)的碳濃度分布曲線(xiàn))碳濃度分布曲線(xiàn)。計(jì)算機(jī)內(nèi)可保存多達(dá)10000爐次工藝全過(guò)程的工藝參數(shù)(包括溫度、碳勢(shì))實(shí)況、工件處理結(jié)果(表面碳濃度和硬化層深度,零件硬化層內(nèi)的碳濃度分布曲線(xiàn))和發(fā)生的故障,供隨時(shí)查閱和打印。 ②脫機(jī)智能儀表控制方式 由智能數(shù)顯溫度控制儀和智能數(shù)顯碳勢(shì)控制儀接收現(xiàn)場(chǎng)傳感器傳來(lái)的熱電偶和氧探頭的毫伏信號(hào),根據(jù)人工設(shè)定的溫度碳勢(shì)目標(biāo)值,對(duì)爐溫、碳勢(shì)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。3 爐氣碳勢(shì)以氧探頭為傳感器，通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)富化劑進(jìn)行控制。氧探頭碳黑程控清理,氧探頭內(nèi)阻在線(xiàn)測(cè)定。4 爐溫控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用大功率固態(tài)繼電器PID時(shí)間比例調(diào)節(jié)。5 多種報(bào)警及安全功能: 爐溫 750℃自動(dòng)停止滴注、爐溫超限、傳感器故障、爐氣碳勢(shì)異常、出爐時(shí)間到。6 主機(jī)帶掉電保護(hù)7 控制精度(在爐溫均勻和爐氣循環(huán)良好時(shí))l 爐氣碳勢(shì)控制精度 0.05%Cl 碳化物級(jí)別控制精度 1級(jí)l 有效硬化層深度控制范圍 0.20-4.50mm(標(biāo)準(zhǔn)型)l 有效硬化層深度控制精度 0.1mml 爐溫控制精度 1.0℃8 一臺(tái)上級(jí)機(jī)最多可同時(shí)控制四臺(tái)井式滲碳爐。此方案中，上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作環(huán)境要求比較干凈，溫度范圍在5~30℃，因此須放在有空調(diào)的房間內(nèi)，以保證計(jì)算機(jī)工作可靠，不死機(jī)。