專利名稱：熱處理參數(shù)的動態(tài)智能記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱處理參數(shù)的動態(tài)智能記錄方法，用于對氮基氣氛進(jìn)行滲 碳的熱處理爐的工作信息的采集及實(shí)時(shí)智能記錄。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)熱處理設(shè)備用記錄系統(tǒng)的記錄功能大體上是能夠顯示并記錄爐 子的運(yùn)行工藝曲線的對應(yīng)階段，對溫度及碳勢只能顯示點(diǎn)溫度，而不能繪制成 曲線。這種情況下，操作人員必須要先看顯示的點(diǎn)溫度，再比較工藝曲線上的 該階段設(shè)定溫度。 一般情況下，操作人員難以準(zhǔn)確判斷熱處理設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行 情況與設(shè)定工藝的偏差及實(shí)際運(yùn)行的趨勢。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供一種熱處理參數(shù)的動態(tài)智能記錄方法，以克服了以 往工業(yè)熱處理設(shè)備的操作人員不能實(shí)時(shí)了解爐內(nèi)情況的缺點(diǎn)，能夠提供實(shí)時(shí)追 蹤曲線，有利于操作人員發(fā)現(xiàn)情況，及時(shí)報(bào)告，及時(shí)糾正錯(cuò)誤操作。本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種熱處理參數(shù)的動態(tài)智能記錄方法，包括吸熱式 熱處理設(shè)備、存儲有各種工藝方案的數(shù)據(jù)庫、信息采集和記錄系統(tǒng)，該記錄系 統(tǒng)包括微機(jī)和監(jiān)視器，其特征在于包括以下步驟1) 數(shù)據(jù)的錄入操作人員輸入工件的才才料成分，系統(tǒng)根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)自動生 成初步工藝方案；2) 工藝調(diào)整從人機(jī)界面選擇輸入工4牛形狀及裝載情況的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)輸 入的數(shù)據(jù)調(diào)整工藝方案，確定最終的熱處理工藝曲線；并設(shè)定工藝參數(shù)偏差的 報(bào)警范圍；3)實(shí)時(shí)監(jiān)控利用所述的熱處理設(shè)備內(nèi)的氧探頭確定碳勢，由微機(jī)繪制并輸 出溫度實(shí)時(shí)曲線，在監(jiān)視器顯示；利用所述的熱處理設(shè)備內(nèi)的熱電偶，實(shí)時(shí)檢 測熱處理設(shè)備的實(shí)際溫度，并由微機(jī)繪制給出實(shí)吋曲線，在監(jiān)視器顯示；4) 運(yùn)行追蹤由微機(jī)自動將最終調(diào)整過的工藝參數(shù)與實(shí)時(shí)監(jiān)控中的參數(shù)曲 線比對，當(dāng)出現(xiàn)超出所述的工藝參數(shù)偏差的報(bào)警范圍時(shí)，微機(jī)通過監(jiān)視器或聲 光報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信息，并進(jìn)入步驟5);5) 工藝中途調(diào)整若工藝實(shí)施階段發(fā)出報(bào)警信息，工藝人員根據(jù)實(shí)際情況 調(diào)整工藝，若可以通過工藝調(diào)整挽回錯(cuò)誤，系統(tǒng)記錄調(diào)整情況，并返回本流程 的步驟2;若出現(xiàn)不可挽回的情況，則系統(tǒng)報(bào)警，并啟動應(yīng)急停止程序，返回本 流程的步驟7);6) 二維滲碳模擬在實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)，所述的數(shù)據(jù)庫內(nèi)的二維滲碳模擬軟件會 根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)修正模擬的滲碳層深度；7)自動比對存儲當(dāng)整個(gè)熱處理工藝結(jié)束后，在數(shù)據(jù)庫中搜索同種工件的熱處理 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并與工件的滲碳層深度試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，當(dāng)比對結(jié)果等于或小于 由人工設(shè)置一個(gè)數(shù)值時(shí)，將記錄的熱處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動存入所述的數(shù)據(jù)庫；若 比對結(jié)果超出偏差范圍，則發(fā)出特定的報(bào)警信息，返回本流程的步驟5)。本發(fā)明的有益效果是能夠設(shè)定實(shí)時(shí)工藝曲線與模擬的工藝曲線的偏差范 圍，可以設(shè)定報(bào)警信息，能夠自動引導(dǎo)熱處理設(shè)備停止運(yùn)行，以便挽回?fù)p失； 與以往的監(jiān)視記錄儀相比，更利于比較同種材料、同種工藝要求的重現(xiàn)性，為 熱處理工藝數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)；能夠?qū)崿F(xiàn)對滲碳過程的二維模擬，較之于一維滲 碳模擬，更接近實(shí)際的生產(chǎn)需要；能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)控及共享。


圖l是本發(fā)明的流程圖；圖2是實(shí)施本發(fā)明縮采用的熱處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是調(diào)整后的工藝曲線(時(shí)間溫度曲線)的實(shí)例。附圖標(biāo)記說明1、熱處理爐爐門，2、熱處理爐攪拌系統(tǒng)，3、熱處理爐加 熱系統(tǒng)，4、熱處理爐信息通道，5、爐膛(工件放置處)。
具體實(shí)施方式
1、 數(shù)據(jù)錄入操作人員輸入工件的材料成分，系統(tǒng)自動生成工藝方案。例如材料為20CrMo，直徑90mm,高25mm，厚12mm的軸承圈； 技術(shù)要求滲碳深度0.8 — 1.0;表面硬度58 — 60;心部硬度(略)。輸入上述材料及技術(shù)要求20CrMo，調(diào)用工藝數(shù)據(jù)庫，得出初步工藝，工 藝號98、2、 工藝調(diào)整輸入工件三維尺寸，調(diào)整初步工藝，得出推薦的熱處理工藝曲線(參見圖3);并設(shè)定報(bào)警偏差范圍(例如溫度g5T:，時(shí)間9lmin)。一個(gè)實(shí)例如圖3所示，該工藝在92(TC保溫300分鐘，其中前180分鐘碳勢 為l.l，后120分鐘碳勢0.9;降溫至910。C保溫90分鐘碳勢0.8;降溫至850°C 碳勢0.7。3、 實(shí)時(shí)監(jiān)控利用熱處理設(shè)備的氧探頭確定碳勢，并給出實(shí)時(shí)曲線，顯 示在監(jiān)視器畫面中；利用熱處理設(shè)備的熱電偶，實(shí)時(shí)檢測熱處理設(shè)備的實(shí)際溫 度，并給出實(shí)時(shí)曲線，顯示在監(jiān)視器畫面中。4、 運(yùn)行追蹤軟件自動將最終調(diào)整過的工藝與實(shí)時(shí)監(jiān)控中的情況比對， 當(dāng)出現(xiàn)超出允許偏差范圍的情況時(shí)，報(bào)警進(jìn)入歩驟5。5、 工藝中途調(diào)整若工藝實(shí)施階段報(bào)警，工藝人員根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整工 藝，若可以通過工藝調(diào)整挽回錯(cuò)誤，系統(tǒng)記錄調(diào)整情況，進(jìn)入步驟2;若出現(xiàn)不 可挽回的情況，則系統(tǒng)報(bào)警，并啟動應(yīng)急停止，呈序，進(jìn)入歩驟7。6、 二維滲碳模擬在實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)，系統(tǒng)自帶的二維滲碳模擬軟件會根據(jù) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)修正模擬的滲碳層深度。7、 自動比對存儲當(dāng)整個(gè)熱處理工藝結(jié)束后，在數(shù)據(jù)庫中搜索同種工件的熱處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)庫中儲存的工藝方案，包括的溫度、時(shí)間、碳勢、滲碳 深度的有關(guān)工藝數(shù)據(jù)及工藝曲線)，并與已經(jīng)處理工件的滲碳層深度試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn) 行比對，當(dāng)比對結(jié)果等于或小于由人工設(shè)置一個(gè)數(shù)值時(shí)(可根據(jù)用戶要求設(shè)定)，將記錄的熱處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動存入所述的數(shù)據(jù)庫；若比對結(jié)果超出偏著范圍， 則發(fā)出特定的報(bào)警信息，返回本流程的步驟5)。系統(tǒng)會搜索同種工件的熱處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并利用滲碳層深度試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，當(dāng)比對結(jié)果相近(人工設(shè)置一個(gè)數(shù)值)時(shí)，系統(tǒng)自動存儲；若比對結(jié)果超出偏差范圍，則對工藝人員報(bào)警，返回步驟5。8、停止設(shè)備操作人員按照操作規(guī)程結(jié)束設(shè)備及該動態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
權(quán)利要求
1、一種熱處理參數(shù)的動態(tài)智能記錄方法，包括吸熱式熱處理設(shè)備、存儲有各種工藝方案的數(shù)據(jù)庫、信息采集和記錄系統(tǒng)，該記錄系統(tǒng)包括微機(jī)和監(jiān)視器，其特征在于包括以下步驟1)數(shù)據(jù)的錄入操作人員輸入工件的材料成分，系統(tǒng)根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)自動生成初步工藝方案；2)工藝調(diào)整從人機(jī)界面選擇輸入工件形狀及裝載情況的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)調(diào)整工藝方案，確定最終的熱處理工藝曲線；并設(shè)定工藝參數(shù)偏差的報(bào)警范圍；3)實(shí)時(shí)監(jiān)控利用所述的熱處理設(shè)備內(nèi)的氧探頭確定碳勢，由微機(jī)繪制并輸出溫度實(shí)時(shí)曲線，在監(jiān)視器顯示；利用所述的熱處理設(shè)備內(nèi)的熱電偶，實(shí)時(shí)檢測熱處理設(shè)備的實(shí)際溫度，并由微機(jī)繪制給出實(shí)時(shí)曲線，在監(jiān)視器顯示；4)運(yùn)行追蹤由微機(jī)自動將最終調(diào)整過的工藝參數(shù)與實(shí)時(shí)監(jiān)控中的參數(shù)曲線比對，當(dāng)出現(xiàn)超出所述的工藝參數(shù)偏差的報(bào)警范圍時(shí)，微機(jī)通過監(jiān)視器或聲光報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信息，并進(jìn)入步驟5)；5)工藝中途調(diào)整若工藝實(shí)施階段發(fā)出報(bào)警信息，工藝人員根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整工藝，若可以通過工藝調(diào)整挽回錯(cuò)誤，系統(tǒng)記錄調(diào)整情況，并返回本流程的步驟2；若出現(xiàn)不可挽回的情況，則系統(tǒng)報(bào)警，并啟動應(yīng)急停止程序，返回本流程的步驟7)；6)二維滲碳模擬在實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)，所述的數(shù)據(jù)庫內(nèi)的二維滲碳模擬軟件會根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)修正模擬的滲碳層深度；7)自動比對存儲當(dāng)整個(gè)熱處理工藝結(jié)束后，在數(shù)據(jù)庫中搜索同種工件的熱處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并與被處理工件的滲碳層深度試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，當(dāng)比對結(jié)果等于或小于設(shè)定數(shù)值時(shí)，將記錄的熱處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動存入所述的數(shù)據(jù)庫；若比對結(jié)果超出偏差范圍，則發(fā)出特定的報(bào)警信息，返回本流程的步驟5)。
全文摘要
一種熱處理參數(shù)的動態(tài)智能記錄方法，將原來設(shè)計(jì)使用現(xiàn)有的吸熱式氣氛的設(shè)備，通過計(jì)算及試驗(yàn)，得出相應(yīng)參數(shù)，使該設(shè)備也能夠通過試驗(yàn)得出的參數(shù)，使用氮基氣氛進(jìn)行滲碳。包括步驟數(shù)據(jù)的錄入、工藝調(diào)整、實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)行追蹤、工藝中途調(diào)整、二維滲碳模擬和自動比對存儲。本發(fā)明的有益效果是能夠設(shè)定實(shí)時(shí)工藝曲線與模擬的工藝曲線的偏差范圍，可以設(shè)定報(bào)警信息，能夠自動引導(dǎo)熱處理設(shè)備停止運(yùn)行，以便挽回?fù)p失；與以往的監(jiān)視記錄儀相比，更利于比較同種材料、同種工藝要求的重現(xiàn)性，為熱處理工藝數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)；能夠?qū)崿F(xiàn)對滲碳過程的二維模擬，較之于一維滲碳模擬，更接近實(shí)際的生產(chǎn)需要；能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)控及共享。
文檔編號G05B19/048GK101216702SQ200710301308
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者向建華 申請人:江蘇豐東熱技術(shù)股份有限公司