CN203546117U

CN203546117U - 退火炉自动控制系统

Info

Publication number: CN203546117U
Application number: CN201320632877.3U
Authority: CN
Inventors: 王先明; 石峰雷
Original assignee: Chongqing Jin Hehong Science And Technology Ltd
Current assignee: Chongqing Jin Hehong Science And Technology Ltd
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2023-10-14

Abstract

本实用新型提供的退火炉自动控制系统，用于对退火炉进行自动控制，所述退火炉包括炉体、设于炉体上的烧嘴、与烧嘴连接的燃气总管、设于炉体上的助燃通道、调温通道、排烟通道、设于所述助燃通道上的助燃风机、设于所述调温通道上的调温风机、设于所述排烟通道上的排烟风机，所述自动控制系统包括PLC控制板、与所述PLC控制板连接的电源模块、与所述PLC控制板连接且用于检测所述烧嘴温度的第一温度传感器、与所述PLC控制板连接且用于调节助燃风机大小的风执行器以及与所述PLC控制板连接的比例阀。上述退火炉自动控制系统可以降低退火炉的燃料、节能效果高以及降低碳排放量。

Description

退火炉自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种退火炉自动控制系统。

背景技术

退火炉自动控制系统主要用于大型碳钢、合金钢零件的退火；表面淬火件回火；焊件消除应力退火、时效等热处理工艺。现有的退火炉没有真正做到全自动控制，尤其是空气和燃气比的自动控制，若空气和燃气比的比例控制不精确，则会导致退火炉燃烧的燃料高、节能效果低以及碳排放量高。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种退火炉自动控制系统，可以自动检测退火炉的烧嘴温度以及自动控制空气与燃气的比例。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种退火炉自动控制系统，用于对退火炉进行自动控制，所述退火炉包括炉体、设于炉体上的烧嘴、与烧嘴连接的燃气总管、设于炉体上的助燃通道、调温通道、排烟通道、设于所述助燃通道上的助燃风机、设于所述调温通道上的调温风机、设于所述排烟通道上的排烟风机，所述自动控制系统包括PLC控制板、与所述PLC控制板连接的电源模块、与所述PLC控制板连接且用于检测所述烧嘴温度的第一温度传感器、与所述PLC控制板连接且用于调节助燃风机大小的风执行器以及与所述PLC控制板连接的比例阀。

其中，所述退火炉自动控制系统还包括与所述PLC控制板连接且用于检测所述助燃通道压力的第一压力传感器以及与所述PLC控制板连接且用于控制所述助燃风机的助燃风机变频器。

其中，所述退火炉自动控制系统还包括与所述PLC控制板连接且用于控制所述调温风机的调温风机变频器。

其中，所述退火炉自动控制系统还包括与所述PLC控制板连接且用于检测炉体内压力的第二压力传感器以及与所述PLC控制板连接且用于控制排烟风机的排烟风机变频器。

其中，所述退火炉自动控制系统还包括与所述PLC控制板连接且用于检测所述排烟风机的温度的第二温度传感器。

其中，所述退火炉自动控制系统还包括与所述PLC控制板连接且用于检测所述燃气总管内的压力的第三压力传感器以及与所述PLC控制板连接的燃气执行器。

其中，所述退火炉自动控制系统还包括与所述PLC控制板连接且用于控制所述燃气开或闭的总电磁阀。

其中，所述退火炉自动控制系统还包括与所述PLC控制板连接且用于对所述烧嘴进行自动点火的点火器。

其中，所述退火炉自动控制系统还包括与所述PLC控制板连接且用于检测所述退火炉的排烟风机、助燃风机、总电磁阀、燃气压力、点火器是否正常工作的检测装置以及与所述PLC控制板连接的报警装置。

其中，所述退火炉自动控制系统还包括与所述PLC控制板连接的工控电脑或/和与所述PLC控制板通讯连接的远程控制端。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型的退火炉自动控制系统可以自动检测退火炉的烧嘴温度以及自动控制空气与燃气的比例，降低退火炉的燃料、节能效果高以及降低碳排放量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型退火炉自动控制系统中退火炉的结构示意图。

图2是本实用新型退火炉自动控制系统第一实施例的方框图。

图3是本实用新型退火炉自动控制系统第二实施例的方框图。

图4是本实用新型退火炉自动控制系统第三实施例的方框图。

图5是本实用新型退火炉自动控制系统第四实施例的方框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

首先，对所述退火炉的结构进行一系统的说明。请参见图1，图1是本实用新型退火炉自动控制系统中退火炉的结构示意图。本退火炉包括炉体101、设于炉体101内的烧嘴102、与烧嘴102连接的燃气总管103、设于炉体101上的助燃通道104、调温通道105、排烟通道106、设于所述助燃通道104上的助燃风机107、设于所述调温通道105上的调温风机108、设于所述排烟通道106上的排烟风机1061，所述燃气总管103上依次设有手动阀109、调压器110、总电磁阀111、燃气执行器112、第一球阀113、比例阀114、点火器115，所述助燃通道104上依次设有风执行器116、第二球阀117，在所述风执行器116与第二球阀117之间的助燃通道104上还设有一分通道1041，所述分通道1041通过所述比例阀114与所述燃气总管103连接。

请参见图1及图2，本实施例的退火炉自动控制系统包括PLC控制板201、与所述PLC控制板201连接的电源模块202、与所述PLC控制板201连接且用于检测所述烧嘴102温度的第一温度传感器203、与所述PLC控制板201连接的风执行器116以及与所述PLC控制板201连接的比例阀114，所述比例阀114用于调节空气与所述燃气的比例。其中：

所述电源模块202采用110V—250V的宽电源模块202，所述电源模块202通过PLC控制板201为所述退火炉系统提供电源。

所述第一温度传感器203设于所述炉体101内靠近烧嘴102处，所述第一温度传感器203与所述PLC控制板201连接，所述第一温度传感器203用于感应所述烧嘴102的温度，并将感应到的温度信号发送至所述PLC控制板201。本实施例中，所述第一温度传感器203为一热电偶。

所述PLC控制板201内预设有一烧嘴温度，当所述PLC控制板201接收到所述第一温度传感器203发送的温度信号后，将该温度信号与所述预设的烧嘴温度进行比较，当所述第一温度传感器203发送的温度信号中的温度低于所述预设的烧嘴温度时，所述PLC控制板201则控制调大所述风执行器116，风执行器116被调大后，助燃通道104的分通道1041输入至比例阀114的风力亦会跟随着增大，进一步地，比例阀114就会被增大的风力逐渐开设的更大，通过比例阀114对燃气的同步调节作用，对应的燃气量亦会增加，因此，烧嘴102的功率亦会逐渐加大，以使得烧嘴102的温度逐渐升高，向预设的烧嘴温度靠拢；当所述第一温度传感器203发送的温度信号中的温度高于所述预设的烧嘴温度时，所述PLC控制板201则控制调小所述风执行器116，风执行器116被调小后，助燃通道104的分通道1041输入至比例阀114的风力亦会跟随着减小，进一步地，通过比例阀114对燃气的同步调节作用，燃气输入减少，因此，烧嘴102的功率也跟随着逐渐减小，以使得炉体101中烧嘴102的温度降低，向预设的烧嘴温度靠拢。本实施例中，所述PLC控制板201采用德国西门子可编程控制器，PLC可编程控制器内的控制软件采用德国西门子SIMATIC-STEP7.0。

所述风执行器116设于所述助燃通道104上且与所述PLC控制板201连接，所述风执行器116用于根据PLC控制板201发出的控制信号进行调大或调小，以进一步地使比例阀114进行调节，最终以调节所述烧嘴102的温度。本实施例中，所述风执行器116选用泛信FANXIN型号的电执行器。

本实用新型实施例的退火炉自动控制系统可以通过第一温度传感器203、PLC控制板201、风执行器116以及比例阀114的配合，可以将空气与燃气的比例控制到10：1，该比例为最佳中性焰空燃比比例，让每一份燃气都充分燃烧的状态下最小的空气需求，节能效果明显，低碳排放。进一步在保证产品烧成质量的前提下，大幅度的降低了燃料的消耗，使得所述退火炉更节能减排。

请参见图1及图3，图3是本实用新型退火炉自动控制系统第二实施例的方框图。本实施例退火炉自动控制系统包括与第一实施例结构或功能相同或相似的PLC控制板、第一温度传感器、风执行器，还包括分别与所述PLC控制板连接的第一压力传感器301、助燃风机变频器302、第二压力传感器303、排烟风机变频器304、第二温度传感器305、第三压力传感器306、总电磁阀111、点火器115、调温风机变频器307、检测装置308以及报警装置309。其中：

所述第一压力传感器301设于所述助燃通道104内，所述第一压力传感器301与所述PLC控制板连接，用于检测所述助燃通道104的压力并将检测到的压力信号发送至所述PLC控制板，所述PLC控制板接收到所述压力信号后，根据不同的压力信号发送不同的控制信号至所述助燃风机变频器302，所述助燃风机变频器302根据所述控制信号控制所述助燃风机107动作，具体地，所述PLC控制板会根据当前的工艺曲线中的要求以控制所述助燃风机变频器302进行调大或减小的动作。

所述第二压力传感器303设于所述炉体101内，所述第二压力传感器303与所述PLC控制板连接，用于检测所述炉体101内的炉压并将检测到的炉压信号发送至所述PLC控制板，所述PLC控制板接收到所述炉压信号后，根据不同的炉压信号发送不同的控制信号至所述排烟风机变频器304，所述排烟风机变频器304根据所述控制信号控制所述排烟风机1061动作。具体地，所述PLC控制板会根据当前的工艺曲线中的要求以控制所述排烟风机变频器304进行调大或减小的动作。

所述第二温度传感器305设于所述排烟风机1061上，所述第二温度传感器305与所述PLC控制板连接，用于检测所述排烟风机1061的温度，并将检测到的温度信号发送至所述PLC控制板。所述PLC控制板内预设有一排烟风机1061的温度，当所述PLC控制板接收到温度信号后，将该温度与所述预设的排烟风机1061的温度进行比较，若接收到的检测温度超过所述预设温度时，所述PLC控制板则会发出报警信号至所述报警装置309，所述报警装置309进行报警。本实施例中，所述排烟风机1061的预设温度在250℃，当所述第二温度传感器305检测到的温度超过该预设的温度时，所述报警装置309则进行报警提示。应当理解，在其他的实施例中，所述预设的温度值还会有不同的变换，该预设的温度值主要根据不同的风机型号、火炉型号进行设置。

所述第三压力传感器306设于所述燃气总管103内，所述第三压力传感器306与所述PLC控制板连接，用于检测所述燃气总管103内的燃压，并将检测到的燃压信号发送至所述PLC控制板。所述PLC控制板接收到所述燃压信号后，根据当前的工艺曲线中对燃气的要求以控制燃气执行器112进行开大或者减小的动作。本实施例中，所述燃气执行器112选用泛信FANXIN型号的电执行器。

所述检测装置308用于检测所述调温风机108、助燃风机107、排烟风机1061、燃气总管103的燃气压力、炉体压力、烧嘴102等是否处于正常状态的检测装置308，当出现非正常状态时，所述检测装置308即发送检测信号至所述PLC控制板，所述PLC控制板则根据所述检测信号发送报警信号至所述报警装置309，所述报警装置309进行报警。

所述PLC控制板用于接收上述信号，并将不同的信号进行运算处理，根据不同的检测信号控制不同的部件动作，此外，所述PLC控制板还用于控制所述总电磁阀111进行燃气的打开与关闭控制，控制所述点火器115进行自动点火，根据炉体101内的温度检测，控制调温风机变频器307的开大或调小以使所述炉体101内的温度更均匀。本实施例中，所述总电磁阀111选用泛信FANXIN的电磁阀。

所述点火器115设于所述燃气总管103上，所述点火器115用于对所述烧嘴102进行点火操作，当PLC控制板判断得到各个部件都处于正常状态时，则点火器115对所述烟嘴进行点火操作，当需要灭火时，则截断所述总电磁阀111。本实施例中，需要进行灭火的情况包括：当检测装置308检测到所述排烟风机1061、助燃风机107、总电磁阀111、燃气压力、点火器115等出现异常时，所述PLC则控制切断所述总电磁阀111，同时，还发送报警信号至所述报警装置309。

所述报警装置309与所述PLC控制板连接，用于在接收到所述PLC控制板发送的报警信号后进行报警动作。本实施例中，所述报警装置309包括但不限于：扬声器报警装置309、LED指示灯报警装置309。

本实施例中，上述传感器选用美国阿尔法ALPHA的传感器。应当理解，本实施例仅作为较佳实施例以对所述退火炉自动控制系统进行描述，在不同的实施例中，上述的功能或模块还可以根据不同的实施例进行增加或减少。例如在某些实施例中，所述退火炉自动控制系统还可以包括防雷保护模块，所述防雷保护模块可以是避雷装置等等。

本实施例的退火炉自动控制系统可以更全面的对所述退火炉进行PLC自动控制，更方便用户进行管控与操作。

请参见图4，图4为本实用新型退火炉自动控制系统第三实施例的方框图。本实施例的退火炉自动控制系统与第一实施例以及第二实施例的退火炉自动控制系统区别在于：本实施例的退火炉自动控制系统还包括一与所述PLC控制板连接的工控计算机40，所述工控计算机40用于模拟所述退火炉的画面、显示所述退火炉的各个参数、调整参数等等。本实施例中，所述工控计算机40选用台湾BOX270无风扇工业计算机，其能在高温、粉尘大等恶劣调件下正常工作。

本实用新型实施例，用户可以非常方便的通过所述工控计算机40去观察以及控制所述天然气隧道窑。

请参见图5，图5为本实用新型退火炉自动控制系统第四实施例的方框图。本实施例的退火炉自动控制系统与第一实施例、第二实施例及第三实施例的区别在于：本实施例的退火炉自动控制系统还包括一与所述PLC控制板通讯连接的远程监控端50。所述远程监控端50与所述PLC控制板通讯连接，用于模拟所述退火炉的画面、显示所述退火炉的各个参数、调整各个参数等等。所述远程监控端50可以为与所述PLC控制板无线、有线连接的计算机,，所述计算机可以是个人计算机、笔记本、手机、平板电脑等等。所述计算机内设有生产质量管理数据库：控制计算机中具备了一个较完善的生产质量管理数据库，它可长期显示记录退火炉的各个参数的变化情况。具有报表输出功能：系统可根据用户的要求格式打印出生产报表，打印方式分即时打印、定时打印和班报表、日报表打印等。

本实用新型实施例，用户可以通过远程计算机对退火炉进行全自动监管控制。

以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种退火炉自动控制系统，用于对退火炉进行自动控制，所述退火炉包括炉体、设于炉体上的烧嘴、与烧嘴连接的燃气总管、设于炉体上的助燃通道、调温通道、排烟通道、设于所述助燃通道上的助燃风机、设于所述调温通道上的调温风机、设于所述排烟通道上的排烟风机，其特征在于：所述自动控制系统包括PLC控制板、与所述PLC控制板连接的电源模块、与所述PLC控制板连接且用于检测所述烧嘴温度的第一温度传感器、与所述PLC控制板连接且用于调节助燃风机大小的风执行器以及与所述PLC控制板连接的比例阀。

2.如权利要求1所述的退火炉自动控制系统，其特征在于：还包括与所述PLC控制板连接且用于检测所述助燃通道压力的第一压力传感器以及与所述PLC控制板连接且用于控制所述助燃风机的助燃风机变频器。

3.如权利要求2所述的退火炉自动控制系统，其特征在于：还包括与所述PLC控制板连接且用于控制所述调温风机的调温风机变频器。

4.如权利要求3所述的退火炉自动控制系统，其特征在于：还包括与所述PLC控制板连接且用于检测炉体内压力的第二压力传感器以及与所述PLC控制板连接且用于控制排烟风机的排烟风机变频器。

5.如权利要求4所述的退火炉自动控制系统，其特征在于：还包括与所述PLC控制板连接且用于检测所述排烟风机的温度的第二温度传感器。

6.如权利要求5所述的退火炉自动控制系统，其特征在于：还包括与所述PLC控制板连接且用于检测所述燃气总管内的压力的第三压力传感器以及与所述PLC控制板连接的燃气执行器。

7.如权利要求6所述的退火炉自动控制系统，其特征在于：还包括与所述PLC控制板连接且用于控制所述燃气开或闭的总电磁阀。

8.如权利要求7所述的退火炉自动控制系统，其特征在于：还包括与所述PLC控制板连接且用于对所述烧嘴进行自动点火的点火器。

9.如权利要求8所述的退火炉自动控制系统，其特征在于：还包括与所述PLC控制板连接且用于检测所述退火炉的排烟风机、助燃风机、总电磁阀、燃气压力、点火器是否正常工作的检测装置以及与所述PLC控制板连接的报警装置。

10.如权利要求1至9中任一项权利要求所述的退火炉自动控制系统，其特征在于：还包括与所述PLC控制板连接的工控电脑或/和与所述PLC控制板通讯连接的远程控制端。