基于S7-300PLC的真空热压烧结炉控制系统设计

摘要

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。由于其具有高硬度、高强度、耐磨、耐热、耐腐蚀等性能被广泛应用于机械、汽车、电子、航空航天等各个领域。本文介绍了合金材料的制备工艺、烧结炉及配套设备的结构和工作原理及控制策略。根据烧结工艺要求，选用西门子S7-300系列PLC为核心控制器，触摸屏为人机界面，实现对烧结过程的自动控制。
　　真空热压烧结炉作为当前应用最广泛的合金材料生产设备，主要实现合金粉末的压制成型和烧结。其压力机压力和烧结温度必须严格按照所加工产品的生产工艺曲线进行控制。真空热压烧结炉控制系统有非线性、时滞性等特点，很难建立精确的数学模型，依靠一般的控制算法难以实现。通过对传统PID、模糊自适应PID、和具有自整定功能的模糊PID控制器进行仿真比较，最终确定采用具有自整定功能的模糊PID控制算法，对可控硅调压加热器进行自动控制，控制效果符合工艺控制要求。
　　采用昆仑通态触摸屏设计上位机监控画面对温度、压力、真空度等控制量进行实时监测和统一管理，设置了实时曲线、报警、曲线记录等功能，形象、直观的反应了烧结过程的实际情况。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 课题研究背景

1．2 课题研究现状及问题

1．3 温度控制技术的研究现状

1．4 论文组织结构

第二章 真空热压烧结炉组成结构及烧结工艺

2．1 组成结构

2．2 硬质合金成型原理

2．3 工艺控制

2．4 影响烧结工艺的因素

第三章 真空热压烧结炉参数控制方法研究

3．1 参数控制方案设计

3．2 温度控制器控制策略

3．3 模糊自适应PID控制器设计

3．4 参数自调整模糊自适应PID控制器的设计

第四章 硬质合金烧结控制系统设计与实现

4．1 控制系统的设计原则及内容

4．2 可编程序控制器

4．3 控制系统总体设计及硬件选型

4．4 控制系统硬件连接图

4．5 控制系统的硬件组态

第五章 真空热压烧结炉控制系统软件设计

5．1 下位机PLC控制程序设计

5．2 上位机触摸屏监控系统设计

第六章 结论与展望

参考文献

致谢

附录

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