[发明专利]全氢罩式退火炉控制系统

权利要求书

1.全氢罩式退火炉控制系统，其特征在于包括1个主PLC和12个从PLC系统；主PLC柜和从PLC之间由工业以太网连接，实现快速通讯；每个从PLC上有两条PROPIEBUS-DP现场通讯总线，通过PROPIEBUS-DP1连接一个TP270就地操作面板，通过PROPIEBUS-DP2远程连接到炉台ET200I/O箱和加热罩ET200I/O箱，实现现场信号采集和控制信号输出；主PLC和从PLC的就地操作由各自的TP270操作面板实现；

主PLC系统：控制液压站、空气排放线、氢气排放线、冷却水站和退火表的管理和控制；与从PLC之间有应答联络和优先级排队，满足各个炉台的从PLC的不同要求；

从PLC控制系统：每一座炉台都有一套独立的从PLC控制系统；现场信号采集和控制信号输出由炉台远程ET 200I/O和加热罩远程I/O实现；

所述全氢罩式退火炉控制系统由脉冲式模糊温度控制器控制：将装料区温度与设定温度进行比较得到温度控制偏差：E＝TO-T；装料区温度变化梯度：dT＝T2-T1；

温度偏差E和温度变化梯度dT，经两输入/三输出的模糊控制器计算，输出空气电动阀开信号OPEN和关信号CLOSE，调节阀位控制温度；还输出点火ON/OFF命令BOUT实现脉冲式加热。

2.根据权利要求1所述的全氢罩式退火炉控制系统，其特征在于所述从PLC控制包括下列步骤：

确定内罩是否卡紧——给主PLC液压锁紧机构控制信号；

装料区压力控制——多级安全生产压力控制及联锁；

装料区常温测漏——加热前常温下炉压稳定性测试，以保证内罩无泄漏；

炉台风机控制——炉台风机速度控制，以保证不同生产阶段的需要；

内罩安全空气吹扫——安全吹扫智能控制，以保证内罩无空气；

加热罩燃烧室空气吹扫——保证点火时燃烧室无大量燃气；

温度设定程序——自适应在线温度设定模型；

加热罩和装料区温度控制——脉冲式模糊温度控制器；

退火程序控制——退火过程阶段控制；

装料区高温测漏——加热完成时的高温状态下炉压稳定性测试，以保证内罩无泄漏；

风冷和水冷控制——加热结束后进行风冷和水冷；

内罩安全氢气吹扫——退火完成后，用氮气置换氢气，保证安全松开内罩；

系统安全联锁控制——氢气控制及多重安全联锁；

系统设备和程序报警——所有外部设备故障、控制过程检测参数异常报警和退火各阶段提示。

3.根据权利要求1所述的全氢罩式退火炉控制系统，其特征在于还有两套监控系统，用一台CITECT I/O服务器连接到PLC级的工业以太网，一台操作站，经以太网通讯连接和集中监控软件一起构成集中监控系统；退火炉的集中过程监控系统执行如下步骤：

由操作站将退火表同时存储在CITECT I/O服务器和主PLC，并直接下载到每个从PLC；

观察每个炉台的运行情况，每一个炉台的装料区温度、运行时间、运行状态及所有炉台的报警；温度、炉内压力、炉台风机频率、氮气/氢气流量过程参数的历史趋势；报警历史记录；炉台退火历史记录和报表；加热罩和冷却罩号的管理；还可以对每个炉台进行手/自动切换、启动/停止、退火表修改、运行状态干预等操作；生产用户可以参照对照表准确的知道每一个炉台当前所处的运行阶段。