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常州河海熱處理 --- LCN氮化爐計(jì)算機(jī)群控系統(tǒng)

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案例：1-2
常州河海熱處理
--- LCN氮化爐計(jì)算機(jī)群控系統(tǒng)
 
用戶全稱：常州河海熱處理工程有限公司
公司地址：常州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)黃河路130-1號(hào)
常州河海熱處理工程有限公司是中國(guó)熱處理行業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體會(huì)員單位，是中國(guó)熱處理行業(yè)協(xié)會(huì)審定通過(guò)的《熱處理規(guī)范企業(yè)》及《熱處理質(zhì)量管理優(yōu)秀企業(yè)》，公司自1997年成立以來(lái)，一直從事對(duì)外熱處理加工，是各類機(jī)械零件熱處理加工專業(yè)民營(yíng)企業(yè)。占地面積0.92公頃，廠房占地3000平方米，辦公樓占地500平方米。 現(xiàn)有工藝加工類型：機(jī)械零件的調(diào)質(zhì)、正火、淬火、鋁合金淬火、多用爐滲碳淬火、鹽浴氮碳共滲（ＬＣＮ）、ＱＰＱ、微機(jī)控制氣體氮化（ＧＳＮ）、數(shù)控高頻、超音頻淬火、退火、微機(jī)控制下貝氏體等溫淬火等。尤其是鹽浴硫氮碳共滲工藝是我公司具有高新技術(shù)的環(huán)保工藝，已被常州市經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)為2003年重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目計(jì)劃，其優(yōu)點(diǎn)是：變形小、硬度均勻、耐磨、抗咬合、耐腐蝕。
一、設(shè)計(jì)要求
1、設(shè)備技術(shù)規(guī)格
序號(hào) 名稱 額定功率 控溫點(diǎn) 檢測(cè)點(diǎn) 控制方式 最高溫度 備注
1 除油槽 20KW 1區(qū) 1 恒溫+3段定時(shí)    
2 預(yù)熱爐 45KW 1區(qū) 2 恒溫+2段定時(shí)    
3 1＃LCN爐 35KW 1區(qū) 2 恒溫+1段定時(shí)    
4 2＃LCN爐 35KW 1區(qū) 2 恒溫+1段定時(shí)    
5 3＃LCN爐 35KW 1區(qū) 2 恒溫+1段定時(shí)    
6 4＃LCN爐 35KW 1區(qū) 2 恒溫+1段定時(shí)    
7 1＃熱水冷卻槽 20KW 1區(qū) 1 恒溫    
8 2＃熱水冷卻槽 20KW 1區(qū) 1 恒溫    
 



















2、基本技術(shù)要求
2.1、  除油槽：溫度自控，生產(chǎn)期間連續(xù)恒溫不停。工件進(jìn)槽開(kāi)始按設(shè)定工藝時(shí)間自動(dòng)計(jì)時(shí)，除油槽可容納三批（筐）工件。每筐工件工藝時(shí)間單獨(dú)計(jì)時(shí)，時(shí)間到單獨(dú)報(bào)警，報(bào)警聲音、指示燈要有明顯區(qū)別。
2.2、 預(yù)熱爐：溫度自控，生產(chǎn)期間連續(xù)恒溫不停。工件進(jìn)爐開(kāi)始按設(shè)定工藝時(shí)間自動(dòng)計(jì)時(shí)。預(yù)熱爐可容納二筐（批）工件。每筐工件烘干時(shí)間單獨(dú)計(jì)時(shí)，時(shí)間到單獨(dú)報(bào)警，報(bào)警聲音、指示燈要有明顯區(qū)別。
2.3、 1?！?＃LCN爐：溫度自控，工件進(jìn)爐開(kāi)始升溫，溫度升至設(shè)定值時(shí)開(kāi)始按設(shè)定工藝時(shí)間自動(dòng)計(jì)時(shí)。預(yù)熱爐可容納一筐（批），工藝時(shí)間到報(bào)警并自動(dòng)停止加熱。
2.4、 1＃、2＃熱水槽：溫度自控，生產(chǎn)期間連續(xù)恒溫不停。
2.5、 微機(jī)系統(tǒng)采用中文人機(jī)對(duì)話式操作界面，每種工件熱處理工藝通過(guò)中文人機(jī)界面獨(dú)立設(shè)定溫度和時(shí)間，并建立工件原始記錄存檔。具有超溫和工藝結(jié)束獨(dú)立報(bào)警功能。具有工藝編輯，工件原始數(shù)據(jù)、信息管理、生產(chǎn)報(bào)表、歷史曲線等功能。
 
二、方案簡(jiǎn)介
1、設(shè)計(jì)原則
本方案依據(jù)用戶提供的電爐有關(guān)技術(shù)資料和對(duì)控制系統(tǒng)的基本技術(shù)要求，針對(duì)熱處理生產(chǎn)工藝特點(diǎn)和操作習(xí)慣而設(shè)計(jì)。在保證系統(tǒng)可靠性的前提下，本著技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、便于維護(hù)的原則，最大限度地追求系統(tǒng)的性能價(jià)格比。
在系統(tǒng)先進(jìn)性方面：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式、工藝參數(shù)控制調(diào)節(jié)方式保持與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)良好同步，以確保投資者利益。
在系統(tǒng)可靠性方面：設(shè)備選型所采用設(shè)備或器件均是我們長(zhǎng)期使用、實(shí)踐證明是可靠的產(chǎn)品，即主要設(shè)備或器件采用進(jìn)口品牌，輔助器件選用國(guó)內(nèi)知名品牌；主回路電器額定容量與實(shí)際工作電流保持足夠余量。
2、系統(tǒng)概述
該系統(tǒng)采用上、下位機(jī)兩級(jí)監(jiān)控。上位機(jī)集中監(jiān)控管理，下位機(jī)分別控制每臺(tái)電爐設(shè)備，組成集散式控制系統(tǒng)。
上位機(jī)采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，主要負(fù)責(zé)各臺(tái)電爐爐溫、運(yùn)行時(shí)間等工藝參數(shù)集中顯示；工藝的編輯；建立存儲(chǔ)工件原始檔案、歷史曲線、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)警記錄及生產(chǎn)報(bào)表的生成及打印等功能.
下位機(jī)即電爐控制柜，以日本SHINKO智能PID調(diào)節(jié)器和晶閘管（固態(tài)）調(diào)功器為主要部件，構(gòu)成電爐恒溫控制系統(tǒng)。以計(jì)時(shí)器作為工藝時(shí)間控制（備用）。
上、下位機(jī)之間通過(guò)RS－485工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行通訊；正常情況下，下位機(jī)完全接受工控機(jī)的指令對(duì)電爐爐溫和工藝時(shí)間進(jìn)行控制；特殊情況下，下位機(jī)脫離工控機(jī)，直接對(duì)電爐爐溫和工藝時(shí)間進(jìn)行控制，爐溫和工藝時(shí)間可通過(guò)儀表面板按鍵進(jìn)行設(shè)定。
 

三、系統(tǒng)基本功能
1、工控機(jī)（上位機(jī)）基本功能
1.1  主控界面：
集中顯示各爐溫、運(yùn)行時(shí)間；并支持爐溫、運(yùn)行時(shí)間設(shè)定值在線修改。
電爐加熱開(kāi)啟、停止、工藝結(jié)束手動(dòng)、自動(dòng)控制功能。
A、1?！?＃爐工件出爐前（如10分鐘）報(bào)警提示及工藝結(jié)束報(bào)警（語(yǔ)音）提示功能。
B、除油槽和回火爐各分別設(shè)2個(gè)和3個(gè)工藝結(jié)束報(bào)警（語(yǔ)音）提示功能，如：“一號(hào)筐除油時(shí)間到”，“二號(hào)筐除油時(shí)間到”，┅┅。

 
 
 
 
 
 
 
 
1.2  工藝編輯設(shè)定：可將所有工件生產(chǎn)工藝編輯好，編號(hào)存儲(chǔ)在工藝庫(kù)內(nèi)，使用時(shí)只要選定該工件工藝編號(hào)或工件名稱則自動(dòng)選定對(duì)應(yīng)工藝。

1.3  報(bào)警點(diǎn)記錄：
記錄報(bào)警時(shí)間、報(bào)警值、爐號(hào)并存儲(chǔ)以備查詢。

1.4  歷史數(shù)據(jù)曲線：
以歷史數(shù)據(jù)表和歷史曲線兩種方式記錄歷史數(shù)據(jù)，并支持歷史記錄的追憶查詢，歷史記錄可存儲(chǔ)3年或更長(zhǎng)。歷史曲線縱、橫坐標(biāo)顯示范圍可調(diào)，適用于多種爐溫范圍顯示。

1.5  生產(chǎn)管理：
根據(jù)用戶要求編制生產(chǎn)報(bào)表，并具有手動(dòng)打印和手動(dòng)存儲(chǔ)。每批產(chǎn)品的編號(hào)、工件名稱、圖號(hào)、裝爐時(shí)間、出爐時(shí)間、保溫時(shí)間、加熱溫度、數(shù)量、爐號(hào)、操作工姓名等自動(dòng)存檔。

1.6  授權(quán)限制：
       被授權(quán)人員（如工藝工程師）輸入密碼后，可對(duì)重要工藝數(shù)據(jù)或控制參數(shù)進(jìn)行修改。一般操作工不能進(jìn)行該操作。

2、 控制柜（下位機(jī)）基本功能
2.1 爐溫自控：采用日本SHINKO智能PID調(diào)節(jié)儀，晶閘管調(diào)功器采用過(guò)零觸發(fā)技術(shù)，根據(jù)爐溫調(diào)整電爐有效輸入功率，實(shí)現(xiàn)恒溫控制。智能PID調(diào)節(jié)配置485通訊接口，與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)雙向信息傳輸。
2.2 爐膛溫度檢測(cè)：采用國(guó)產(chǎn)數(shù)顯控制儀，具有超溫報(bào)警功能。
2.3 自動(dòng)計(jì)時(shí)：采用歐姆龍定時(shí)器。1＃～4＃爐每爐配一只，溫度升至設(shè)定值時(shí)自動(dòng)計(jì)時(shí)，工藝時(shí)間到自動(dòng)停爐并報(bào)警提示。
   除油槽配3只，分別針對(duì)每筐工件設(shè)定工藝時(shí)間，每筐工件工藝時(shí)間到對(duì)應(yīng)各自的報(bào)警指示燈。
2.4 自動(dòng)/手動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換：自動(dòng)控制不穩(wěn)定時(shí)可手動(dòng)調(diào)節(jié)電爐輸入功率。
2.5 超溫報(bào)警聯(lián)鎖：當(dāng)爐溫超過(guò)報(bào)警值時(shí)，聲光報(bào)警器報(bào)警并自動(dòng)切斷電爐供電，爐溫正常后自動(dòng)恢復(fù)。
2.6 安全保護(hù)：內(nèi)置專用快速熔斷器和自動(dòng)空氣斷路器作為過(guò)電流和過(guò)電壓保護(hù)，大大提高系統(tǒng)的安全保護(hù)性能。
2.7電壓、電流指示，電爐工作狀態(tài)指示。
2.8爐門控制：通過(guò)按鈕控制液壓桿的升起，完成爐門控制。
四、系統(tǒng)基本配置
1、上位機(jī)－工控機(jī)系統(tǒng)基本配置
序號(hào) 名稱 規(guī)格描述 數(shù)量 備注
1 工控機(jī) PIV2.8/256M/120G/，
DVD光驅(qū)等		 1套 研祥原裝
2 顯示器 19”液晶 1臺(tái) 研祥原裝
3 語(yǔ)音卡+音箱   1套  
4 打印機(jī) 激光A4 1臺(tái) 惠普
5 通訊卡   1只  
6 熱處理控制軟件 ZKAM 1套 中控
7 組態(tài)軟件   1套 三維力控
8 微機(jī)柜 700×1800×600 1面  
9 不間斷電源 1000VA,后備式 1臺(tái)  
  其他 包括屏蔽電纜、通訊連接器、電源插排等 1套  
序號(hào) 名稱 規(guī)格描述 數(shù)量 備注
一 1＃柜（LCN3＃、4＃爐、除油、熱水槽2）
1 控制柜 GGD,按設(shè)計(jì)圖紙加工 1臺(tái)  
2 智能調(diào)節(jié)儀 PID調(diào)節(jié)，0.2級(jí),帶通訊口 4只 日本SHINKO
3 智能數(shù)顯控制儀 0.3級(jí)，帶通訊口 2只 國(guó)產(chǎn)名牌
4 定時(shí)器 HB3A-N 4只 歐姆龍
5 功率調(diào)整器 JTB-3/60，內(nèi)置快熔、風(fēng)機(jī) 2只 濟(jì)寧中控
  功率調(diào)整器 JTB-3/40，內(nèi)置快熔、風(fēng)機(jī) 2只 濟(jì)寧中控
6 空氣開(kāi)關(guān) DZ20-100 4只 國(guó)產(chǎn)名牌
7 電壓表   1只 國(guó)產(chǎn)名牌
8 電流互感器   10只 國(guó)產(chǎn)名牌
9 電流表   4只 國(guó)產(chǎn)名牌
10 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)   4只 國(guó)產(chǎn)名牌
12 多路聲光報(bào)警器   1只 國(guó)產(chǎn)名牌
13 頂置聲光報(bào)警器   1只  
  附      件 按鈕、指示燈、小開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、銅排、端子、維修插座照明等 1套  
2、下位機(jī)――控制柜基本配置
二 2＃柜（控制1＃、2＃LCN爐、預(yù)熱爐、熱水槽）
1 控制柜 GGD, 按設(shè)計(jì)圖紙加工 1臺(tái)  
2 智能調(diào)節(jié)儀 PID調(diào)節(jié)，0.2級(jí),帶通訊口 4只 日本SHINKO
3 智能數(shù)顯控制儀 0.3級(jí)，帶通訊口 2只 國(guó)產(chǎn)名牌
4 定時(shí)器 HB3A-N 5只 歐姆龍
5 功率調(diào)整器 JTB-3/60，內(nèi)置快熔、風(fēng)機(jī) 2只 濟(jì)寧中控
  功率調(diào)整器 JTB-3/75，內(nèi)置快熔、風(fēng)機(jī) 1只  
  功率調(diào)整器 JTB-3/40，內(nèi)置快熔、風(fēng)機(jī) 1只  
6 空氣開(kāi)關(guān) DZ20-100 4只 國(guó)產(chǎn)名牌
7 電壓表   1只 國(guó)產(chǎn)名牌
8 電流互感器   10只 國(guó)產(chǎn)名牌
9 電流表   4只 國(guó)產(chǎn)名牌
10 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)   4只 國(guó)產(chǎn)名牌
11 多路聲光報(bào)警器   1只 國(guó)產(chǎn)名牌
12 頂置聲光報(bào)警器   1只  
13 附      件 按鈕、指示燈、小開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、端子、維修插座照明等 1套  
  
 
五、項(xiàng)目實(shí)施
1、常州河海熱處理工程有限公司（甲方）負(fù)責(zé)：
1.1 從動(dòng)力電纜、控制電纜、補(bǔ)償導(dǎo)線敷設(shè)。
1.2控制柜安裝和基礎(chǔ)制作。
1.3 配備具有一定專業(yè)知識(shí)的專業(yè)技術(shù)人員兩名，配合電爐控制柜及系統(tǒng)安裝調(diào)試工作，并接受乙方的系統(tǒng)培訓(xùn)。
2、濟(jì)寧中控自動(dòng)化設(shè)備有限公司（乙方）負(fù)責(zé)：
2.1 電爐控制柜的設(shè)計(jì)制作生產(chǎn)，保證按合同期交貨。
2.2 電爐控制柜的安裝、調(diào)試，直至系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
2.3 負(fù)責(zé)上位機(jī)系統(tǒng)成套、軟件的設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，軟件功能滿足工藝要求。
2.4提供詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙及相應(yīng)的技術(shù)資料。
2.5 對(duì)甲方專業(yè)維護(hù)人員、操作人員的進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。
3、項(xiàng)目進(jìn)度：
自合同簽定生效之日起，乙方在15個(gè)工作日內(nèi)完成整套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)。在現(xiàn)場(chǎng)具備條件情況下5個(gè)工作日內(nèi)完成安裝、調(diào)試工作。
4、項(xiàng)目驗(yàn)收：
整套系統(tǒng)安裝調(diào)試結(jié)束，試生產(chǎn)2批或系統(tǒng)正常運(yùn)行72小時(shí)（以時(shí)間先到為準(zhǔn)）后。雙方項(xiàng)目負(fù)責(zé)人簽訂驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。驗(yàn)收地點(diǎn)；生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。
 
六、質(zhì)量保證與技術(shù)服務(wù)
1、質(zhì)量保證：
質(zhì)保期為自系統(tǒng)投入運(yùn)行并驗(yàn)收合格之日起壹年。質(zhì)保期內(nèi)質(zhì)量問(wèn)題全免費(fèi)服務(wù)；質(zhì)保期后終身負(fù)責(zé)維修。
2、技術(shù)服務(wù)
2.1合同簽訂后，本公司工程技術(shù)人員將與甲方有關(guān)工程技術(shù)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，并對(duì)甲方負(fù)責(zé)的分項(xiàng)工程提出參考性意見(jiàn)，以保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完美、準(zhǔn)確。
2.2系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中有專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試并跟蹤試生產(chǎn)2～3批。
2.3系統(tǒng)交付使用后，出現(xiàn)問(wèn)題本公司技術(shù)服務(wù)人員保證在24小時(shí)內(nèi)到達(dá)甲方生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。無(wú)論何種原因造成的事故和故障，都要盡最大努力先解決問(wèn)題，保證生產(chǎn)正常。
3、備件供應(yīng)：
系統(tǒng)中關(guān)鍵元器件，在本公司均各有一定數(shù)量的庫(kù)存，以保證維修工作及時(shí)進(jìn)行。
4、技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容：
在系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，本公司派有關(guān)工程技術(shù)人員對(duì)甲方操作員、電儀維修人員及工藝工程師針對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容如下：
操作員工：、控制柜基本功能操作、儀表基本功能操作。
工藝工程師：工藝編輯方法；工藝參數(shù)設(shè)置修改。
電儀維修人員：控制系統(tǒng)基本原理、控制柜接線、儀表安裝調(diào)試方法。
5、技術(shù)資料：
包括電爐控制柜設(shè)計(jì)圖紙、儀表使用說(shuō)明書(shū) 、上位機(jī)系統(tǒng)操作說(shuō)明書(shū)。