一种感应预热熔涂集成装置的智能运控系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种感应预热熔涂装置的智能运控系统，包括：PLC核心控制单元(1)、变频电机及变频器控制单元(2)、步进电机及驱动单元(3)、感应预热机控制单元(4)、感应熔涂机控制单元(5)、触摸屏控制单元(6)、红外测温与温控单元(7)七个部分。本发明专利技术设定了定速和定功两种PID闭环控制模式运行模式，克服了传统的操作模式，通过“温度-功率”或“温度-速率”的反馈控制，实现了功率或速度的自动反馈调节，以达到工件表面熔涂温度的相对不变性。该系统按照既定的程序和参数实现感应预热熔涂参数的量化控制以及工艺过程的自动化运行，确保感应预热熔涂工件的高品质和质量的一致性，显著地提高生产效率，降低运行成本，具有明显的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面强化领域，特别是涉及一种感应预热熔涂集成装置的智能运控系统。
技术介绍
在热喷涂领域中，感应加热技术用于自熔性合金熔涂，是熔涂工艺的一大进展。众所周知，感应加热具有集肤效应，加热速率快，功率密度高，时间和加热深度易于控制，工作环境清洁等特点，因此，感应加热特别适用于自熔性合金的熔涂，在提高生产效率和涂层质量，减少工件的热损伤和变形，改善操作者的劳动环境等方面，都优于传统的火焰重熔和炉熔。对于大面积涂层和厚涂层的重熔优于激光重熔。然而，实际上，感应熔涂是一种比较复杂的工艺，对设备系统和工艺控制的要求很高。设备不合理，同样会造成工件变形、涂层剥落等问题。同时，目前，大部分的感应熔涂主要用于小型工件的表面强化，而对于大型工件的表面感应熔涂在生产实践中尚未成功，对于感应熔涂设备整体系统的研制与应用还缺少相关的报道，极大地影响了感应熔涂技术在工业领域的应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种感应预热熔涂集成装置的智能运控系统，旨在为感应预热熔涂集成装置提供智能化和自动化控制支持，满足基于感应预热熔涂集成装置的智能控制工艺过程要求，实现对熔涂过程的智能控制，确保熔涂产品和熔涂层的质量一致性，显著提高生产效率，降低运行成本。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种感应预热熔涂集成装置的智能运控系统，其特征在于：包括PLC核心控制单元、变频电机及变频器控制单元、步进电机及驱动单元、感应预热机控制单元、感应熔涂机控制单元、触摸屏控制单元、红外测温与温控单元七个部分；所述触屏屏控制单元通过各参数设置、模式定制和程序运行经由PLC核心控制单元控制连接各单元，实现智能化控制及信号反馈，按照设定的程序和参数实现感应预热熔涂参数的量化控制以及工艺过程的自动化运行；所述变频电机及变频器控制单元控制连接工件旋转机构、感应预热机行走机构和感应熔涂机行走机构，实现工件旋转机构的工件旋转、感应预热机行走机构的升降、感应熔涂机行走机构升降；所述步进电机及驱动单元控制连接感应预热机、感应熔涂机、固定工件顶尖机构，实现感应预热机及感应熔涂机的淬火器的移动与定位、固定工件顶尖机构提供动力；所述感应预热机控制单元控制连接感应预热机电源和感应预热机淬火器，对感应预热电源启闭控制、感应预热直流电压、电流和频率显示、故障检测与报警指示；触摸屏控制单元通过PLC核心控制单元经由感应预热机控制单元传递给感应预热机的分流器，实现对感应预热电流的调节；所述感应熔涂机控制单元控制连接感应熔涂机电源和感应熔涂机淬火器，实现对感应熔涂电源启闭控制、感应熔涂直流电压、电流和频率显示、故障检测与报警指示；触摸屏控制单元通过PLC核心控制单元经由感应熔涂机控制单元传递给感应熔涂机的分流器，实现对感应熔涂电流的调节；所述红外测温与温控单元包括红外测温仪、温控仪，其中，红外测温仪与温控仪相连接，PLC核心控制单元通过接线实现对温控仪的信号控制与通信；所述PLC核心控制单元包括PLC主机以及DA模块、AD模块，DA模块、AD模块与其它各单元进行数字量与模拟量的信号转换。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本智能化运控系统，为感应预热熔涂集成装置提供智能化和自动化控制支持，满足基于感应预热熔涂集成装置的智能控制工艺过程要求，实现对熔涂过程的智能控制，确保熔涂产品及熔涂层质量的一致性，显著提高生产效率，降低生产成本。同时，通过定速模式或定功模式控制，克服了传统的操作模式，通过“温度-功率”或“温度-速率”的反馈控制，实现基于设定熔涂温度的功率或速度的自动调节，以达到工件表面熔涂温度的相对不变性。附图说明图1：本专利技术的系统框图示意图；图2：本专利技术的定速模式运行程序示意图；图3：本专利技术的定功模式的PID控制程序流程图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。如图1，一种感应预热熔涂集成装置的智能运控系统，包括：PLC核心控制单元1、变频电机及变频器控制单元2、步进电机及驱动单元3、感应预热机控制单元4、感应熔涂机控制单元5、触摸屏控制单元6、红外测温与温控单元7七个部分。触屏屏控制单元6通过各参数设置、模式定制和程序运行经由PLC核心控制单元1实现对感应预热熔涂集成装置各单元的智能化控制及信号反馈，按照既定的程序和既定的参数实现感应预热熔涂参数的量化控制以及工艺过程的自动化运行，确保感应预热熔涂工件的高品质和质量的一致性，减少生产员工数量，提高生产效率，降低运行成本。所述变频电机及变频器控制单元2控制连接工件旋转机构2.1、感应预热机行走机构2.2和感应熔涂机行走机构2.3。工件旋转机构2.1的工件旋转、感应预热机行走机构2.2的升降、感应熔涂机行走机构2.3升降由变频电机及变频器控制单元2控制。所述步进电机及驱动单元3控制连接感应预热机3.1、感应熔涂机3.2、固定工件顶尖机构3.3。所述步进电机及驱动单元3为感应预热机淬火器（感应线圈）4.1及感应熔涂机淬火器(感应线圈)5.2的移动与定位、固定工件顶尖机构3.3提供动力支持。所述感应预热机控制单元4控制连接感应预热机电源4.1和感应预热机淬火器4.2，实现对感应预热机电源4.1启闭控制、感应预热直流电压、电流和频率显示、故障检测与报警指示；触摸屏控制单元6通过PLC核心控制单元1经由感应预热机控制单元4传递给感应预热机的分流器，实现对感应预热电流的调节。所述感应熔涂机控制单元5控制连接感应熔涂机电源5.1和感应熔涂机淬火器5.2，实现对感应熔涂电源5.1启闭控制、感应熔涂直流电压、电流和频率显示、故障检测与报警指示。触摸屏控制单元6通过PLC核心控制单元1经由感应熔涂机控制单元5传递给感应熔涂机的分流器，实现对感应熔涂电流的调节。所述红外测温与温控单元7包括温控仪7.1、红外测温仪7.2。其中，红外测温仪7.2与温控仪7.1相连接，PLC核心控制单元1通过接线实现对温控仪7.1的信号控制与通信。所述PLC核心控制单元1包括PLC主机1.1以及DA模块1.2、AD模块(1.3)以及辅助器件。DA模块(7.2)、AD模块(7.3)与其它各单元进行数字量与模拟量的信号转换。触摸屏控制单元(6)通过PLC核心控制单元(1)对其它单元进行控制，按照预定的参数和工序对工件进行感应预热熔涂。所述触摸屏触摸屏控制单元6设有定速模式和定功模式两种。如图2，给出了本专利技术的定速模式的PID控制程序流程图。定速模式是指定速运行模式是基于“温度—功率”调节和反馈的PID控制，以达到规定的产品品质和同一型号/规格产品的生产过程的可重复性，生产质量的稳定性。如图3，给出了本专利技术的定功模式的PID控制程序流程图。定功模式是指在感应熔涂机功率一定的情况下，通过实现感应熔涂温度与行走机构行走速率的闭环控制，以达到设定的感应熔涂温度的不变性。这种PID闭环控制模式，克服了传统的操作模式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感应预热熔涂集成装置的智能运控系统，其特征在于：包括PLC核心控制单元、变频电机及变频器控制单元、步进电机及驱动单元、感应预热机控制单元、感应熔涂机控制单元、触摸屏控制单元、红外测温与温控单元七个部分；所述触屏屏控制单元通过各参数设置、模式定制和程序运行经由PLC核心控制单元控制连接各单元，实现智能化控制及信号反馈，按照设定的程序和参数实现感应预热熔涂参数的量化控制以及工艺过程的自动化运行；所述变频电机及变频器控制单元控制连接工件旋转机构、感应预热机行走机构和感应熔涂机行走机构，实现工件旋转机构的工件旋转、感应预热机行走机构的升降、感应熔涂机行走机构升降；所述步进电机及驱动单元控制连接感应预热机、感应熔涂机、固定工件顶尖机构，实现感应预热机及感应熔涂机的淬火器的移动与定位、固定工件顶尖机构提供动力；所述感应预热机控制单元控制连接感应预热机电源和感应预热机淬火器，对感应预热电源启闭控制、感应预热直流电压、电流和频率显示、故障检测与报警指示；触摸屏控制单元通过PLC核心控制单元经由感应预热机控制单元传递给感应预热机的分流器，实现对感应预热电流的调节；所述感应熔涂机控制单元控制连接感应熔涂机电源和感应熔涂机淬火器，实现对感应熔涂电源启闭控制、感应熔涂直流电压、电流和频率显示、故障检测与报警指示；触摸屏控制单元通过PLC核心控制单元经由感应熔涂机控制单元传递给感应熔涂机的分流器，实现对感应熔涂电流的调节；所述红外测温与温控单元包括红外测温仪、温控仪，其中，红外测温仪与温控仪相连接，PLC核心控制单元通过接线实现对温控仪的信号控制与通信；所述PLC核心控制单元包括PLC主机以及DA模块、AD模块，DA模块、AD模块与其它各单元进行数字量与模拟量的信号转换。...

【技术特征摘要】
1.一种感应预热熔涂集成装置的智能运控系统，其特征在于：包括PLC核心控制单元、变频电机及变频器控制单元、步进电机及驱动单元、感应预热机控制单元、感应熔涂机控制单元、触摸屏控制单元、红外测温与温控单元七个部分；所述触屏屏控制单元通过各参数设置、模式定制和程序运行经由PLC核心控制单元控制连接各单元，实现智能化控制及信号反馈，按照设定的程序和参数实现感应预热熔涂参数的量化控制以及工艺过程的自动化运行；所述变频电机及变频器控制单元控制连接工件旋转机构、感应预热机行走机构和感应熔涂机行走机构，实现工件旋转机构的工件旋转、感应预热机行走机构的升降、感应熔涂机行走机构升降；所述步进电机及驱动单元控制连接感应预热机、感应熔涂机、固定工件顶尖机构，实现感应预热机及感应熔涂机的淬火器的移动与定位、固定工件顶尖机构提供动力；所述感应预热机控制单元控制连接感应预热机电源和感应预热机淬火器，对感应预热电源启闭控制、感应预热直流电压、电流和频率显示、故障检测与报警指示；触摸屏控制单元通过PLC核心控制单元经由感应预热机控制单元传递给感应预热机的分流器，实现对感...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟长生，王菡晢，翟腾，
申请(专利权)人：翟长生，
类型：发明
国别省市：湖北;42