一种热处理系统技术方案

本申请涉及一种热处理系统，其包括热处理决策模块、热处理设备组和PLC控制器，所述热处理决策模块和热处理设备组均与PLC控制器通信连接；所述热处理决策模块用于获取用户的热处理性能需求结合现有热处理设备使用情况匹配确定热处理方案，进而控制热处理设备组和PLC控制器进行设备参数设置以及工件热处理加工。本申请能够有效提高热处理加工效率和加工质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种热处理系统


[0001]本申请涉及热处理的领域，尤其是涉及一种热处理系统。

技术介绍

[0002]金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。
[0003]热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。加热是热处理的重要工序之一。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。
[0004]现有金属热处理为了提高热处理性能，往往需要在热处理炉内短时间完成多个动作，如在真空炉中进行金属工件淬火时，金属工件进行淬火工序需要六、七个动作并且要在15秒钟以内完成。这样敏捷的条件来完成许多动作，很容易造成操作人员的紧张而构成误操作。因此，只有较高的自动化才能准确、及时按程序协调。但是现有金属加工企业在进行金属热处理加工时，往往需要工人根据自身经验选取热处理设备再手动设置设备参数，最后在进行热处理加工，费时费力，且容易因经验主义导致热处理加工性能降低，影响金属热处理加工效率和加工质量。

技术实现思路

[0005]为了解决现有金属热处理系统自动程度低，需要工人根据自身经验选取热处理设备再手动设置设备参数，费时费力，影响金属热处理加工效率和加工质量的问题，本申请提供一种热处理系统。
[0006]第一方面，本申请提供一种热处理系统，采用如下的技术方案：
[0007]一种热处理系统，包括热处理决策模块、热处理设备组和PLC控制器，所述热处理决策模块和热处理设备组均与PLC控制器通信连接；所述热处理决策模块用于获取用户的热处理性能需求结合现有热处理设备使用情况匹配确定热处理方案，进而控制热处理设备组和PLC控制器进行设备参数设置以及工件热处理加工。
[0008]优选的，所述热处理决策模块用于获取用户的热处理性能需求结合现有热处理设备使用情况匹配确定热处理方案，进而控制热处理设备组和PLC控制器进行设备参数设置
以及工件热处理加工具体包括以下步骤：
[0009]所述热处理决策模块获取用户输入的性能需求信息生成需求指令，所述需求指令包括工艺性能需求和使用性能需求，所述工艺性能需求包括铸造性能需求、锻造性能需求、焊接性能需求、切削性能需求、成型性能需求和热处理工艺性能需求中的一种或多种，所述使用性能需求包括力学性能需求、物理性能需求和化学性能需求的一种多种；
[0010]所述热处理决策模块实时获取热处理设备组中现有热处理设备的工作状态，所述工作状态包括工作中、空置中和维护中；
[0011]所述热处理决策模块基于需求指令和热处理设备的工作状态匹配生成热处理方案，所述热处理方案包括至少一台热处理设备、至少一组热处理设备控制参数和热处理工艺流程信息；
[0012]所述热处理决策模块根据热处理方案选调待处理工件至目标热处理设备处，并通过PLC控制器对目标热处理设备进行参数设定；
[0013]所述热处理决策模块根据热处理方案中的热处理工艺流程生成热处理控制指令，通过PLC控制器将热处理控制指令发送至热处理设备处，使得热处理设备按照热处理工艺流程进行工件热处理。
[0014]优选的，所述热处理决策模块实时获取热处理设备组中现有热处理设备的工作状态还包括：热处理决策模块获取工作中的各个热处理设备工作时长信息，确定各个工作中的热处理设备距下次维护可用工作时长、当前生产进程预计剩余用时以及预计剩余可用工作时长；获取空置中的各个热处理设备工作时长信息，确定各个空置中的热处理设备的预计剩余可用工作时长；获取维护置中的各个热处理设备的维护信息，确定各个维护中的热处理设备的当前维护进程预计剩余用时以及维护完成后预计可用工作时长。
[0015]优选的，所述热处理决策模块基于需求指令和热处理设备的工作状态匹配生成热处理方案具体包括以下步骤：
[0016]所述热处理决策模块基于需求指令通过预设置的方案匹配模型匹配生成至少一个满足用户热处理性能需求的备选方案；所述方案匹配模型为机器学习模型通过历史数据训练而成；
[0017]基于现有热处理设备的工作状态判断是否存在设备需求被空置中热处理设备满足的备选方案；
[0018]若存在，则对设备需求满足的备选方案通过预设置的方案性能评分计算公式计算其性能评分，选取性能评分最高的备选方案作为热处理方案；
[0019]若不存在，则对匹配生成的备选方案基于热处理设备的工作状态进行筛选得到热处理方案。
[0020]优选的，所述预设置的方案性能评分计算公式具体为：
[0021][0022]其中，X
i
为第i个备选方案的性能评分，n为需求指令中工件热处理性能需求总项数，P
k
为需求指令中第k个性能需求项的性能需求值，Q
k
为第i个备选方案中的工件完成热处理加工后对应需求指令中第k个性能需求项的性能预测值。
[0023]优选的，所述对匹配生成的备选方案基于热处理设备的工作状态进行筛选得到热
处理方案具体包括以下步骤：
[0024]向用户获取热处理工期信息，并基于各个备选方案的热处理工艺流程信息确定各个备选方案热处理工艺时长信息、其所需热处理设备的使用时长以及进行热处理加工时前置等待时长；
[0025]基于工作中以及维护中的热处理设备的工作状态信息，根据其当前进程使用时长以及预计可用工作时长，对匹配生成的备选方案进行筛选得到选用工作中以及维护中的热处理设备仍能满足热处理工期的目标方案；
[0026]通过预设置的综合评分计算公式计算各个目标方案的综合评分，选取综合评分最高的目标方案作为热处理方案。
[0027]优选的，所述预设置的综合评分计算公式具体为：
[0028][0029]其中Z
i
为第i个目标方案的综合评分，n为需求指令中工件热处理性能需求总项数，P
k
为需求指令中第k个性能需求项的性能需求值，Q
k
为第i个备选方案中的工件完成热处理加工后对应需求指令中第k个性能需求项的性能预测值；m为第i个目标方案所需热处理设备数量，A
j
为第i个目标方案所需的第j本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热处理系统，其特征在于：包括热处理决策模块(1)、热处理设备组(2)和PLC控制器(3)，所述热处理决策模块(1)和热处理设备组(2)均与PLC控制器(3)通信连接；所述热处理决策模块(1)用于获取用户的热处理性能需求结合现有热处理设备使用情况匹配确定热处理方案，进而控制热处理设备组(2)和PLC控制器(3)进行设备参数设置以及工件热处理加工。2.根据权利要求1所述的一种热处理系统，其特征在于，所述热处理决策模块用于获取用户的热处理性能需求结合现有热处理设备使用情况匹配确定热处理方案，进而控制热处理设备组和PLC控制器进行设备参数设置以及工件热处理加工具体包括以下步骤：所述热处理决策模块获取用户输入的性能需求信息生成需求指令，所述需求指令包括工艺性能需求和使用性能需求，所述工艺性能需求包括铸造性能需求、锻造性能需求、焊接性能需求、切削性能需求、成型性能需求和热处理工艺性能需求中的一种或多种，所述使用性能需求包括力学性能需求、物理性能需求和化学性能需求的一种多种；所述热处理决策模块实时获取热处理设备组中现有热处理设备的工作状态，所述工作状态包括工作中、空置中和维护中；所述热处理决策模块基于需求指令和热处理设备的工作状态匹配生成热处理方案，所述热处理方案包括至少一台热处理设备、至少一组热处理设备控制参数和热处理工艺流程信息；所述热处理决策模块根据热处理方案选调待处理工件至目标热处理设备处，并通过PLC控制器对目标热处理设备进行参数设定；所述热处理决策模块根据热处理方案中的热处理工艺流程生成热处理控制指令，通过PLC控制器将热处理控制指令发送至热处理设备处，使得热处理设备按照热处理工艺流程进行工件热处理。3.根据权利要求2所述的一种热处理系统，其特征在于，所述热处理决策模块实时获取热处理设备组中现有热处理设备的工作状态还包括：热处理决策模块获取工作中的各个热处理设备工作时长信息，确定各个工作中的热处理设备距下次维护可用工作时长、当前生产进程预计剩余用时以及预计剩余可用工作时长；获取空置中的各个热处理设备工作时长信息，确定各个空置中的热处理设备的预计剩余可用工作时长；获取维护置中的各个热处理设备的维护信息，确定各个维护中的热处理设备的当前维护进程预计剩余用时以及维护完成后预计可用工作时长。4.根据权利要求3所述的一种热处理系统，其特征在于：所述热处理决策模块基于需求指令和热处理设备的工作状态匹配生成热处理方案具体包括以下步骤：所述热处理决策模块基于需求指令通过预设置的方案匹配模型匹配生成至少一个满足用户热处理性能需求的备选方案；所述方案匹配模型为机器学习模型通过历史数据训练而成；基于现有热处理设备的工作状态判断是否存在设备需求被空置中热处理设备满足的备选方案；若存在，则对设备需求满足的备选方案通过预设置的方案性能评...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆民，孟凡博，朱代莲，
申请(专利权)人：昆山市广进热处理有限公司，
类型：发明
国别省市：