台车式热处理炉控温系统结构及方法研究的中期报告中期报告一、研究背景随着我国整个经济的飞速发展，各行业的发展越来越快，热处理行业在这其中也获得了新的发展机遇，热处理炉控温系统作为热处理主要设备的重要组成部分，其性能及稳定性直接影响到整个炉子的使用效果。目前市场上主要热处理炉控温系统主要分为两种：单片机控制和PLC控制。但是在大多数台车热处理炉中，现有控温系统无法满足实际的生产需求，存在一系列问题，如控制能力有限、温度不稳定、调控不及时、热处理质量不可靠、耗能大等问题，以及无法实现远程实时监控等问题。二、研究内容本研究以某一台车式热处理炉为对象，对热处理炉控温系统进行了深入研究，以期达到提高温度控制精度，提高热处理质量，降低能耗，实现远程实时监控等效果。1.控温系统硬件设计（1）总体设计思路基于前期调研及分析，本实验采用PLC控制器和触摸屏作为主要的硬件控制设备，设计了一套基于调频控制的温度控制模型，并加以实现和验证。其中液晶触摸屏作为人机交互主要界面，以现代化、智能化的方式实现对台车式热处理炉的全面控制；控制器将通过传感器监测的数据与实时模型计算所确定的参考值及PID(比例积分微分)控制算法进行处理，实现对炉内温度的精确控制和调节。（2）控制输入输出部分的设计控制输入：传感器将实时感知炉内温度，并将该数据传输给控制器进行处理。控制输出：控制器计算该出炉件所需的温度信息后，通过调节点火及清扫器的动作将温度调至设定温度，同时记录下主要的操作信息。2.软件系统设计（1）软件系统整体设计研究以C++编写，基于MFC设计了相应的界面，界面布局相对合理、简单，具有直观性、易用性和实时性，而且操作方便，可以实现窗口切换及报警等功能。（2）算法设计针对控制模型的设计，本研究采用了PID控制算法。PID控制是目前最常用的控制算法，其基本思路是以当前误差e、误差变化率e’、误差积分项I为输入，输出最终控制量u，通过对不同的系数进行调整以实现对输出的控制。三、研究实验为了验证所设计的控温系统的性能，本研究采取了实际台车式热处理炉进行模拟实验。实验结果表明，所设计的控温系统能够有效地提高温度控制精度，提高热处理质量，降低能耗，实现远程实时监控等效果，同时较好地解决了原来系统的控制能力有限、温度不稳定、调控不及时等问题。四、结论通过本研究，我们成功地设计出了一套基于PLC的调频控制温度控制模型，对某一台车式热处理炉进行了改造。实验结果表明，改造后的控温系统能够有效地提高温度控制精度和热处理质量，降低能耗，实现远程实时监控等效果。