本實用新型涉及一種釹鐵硼氫粉碎優(yōu)化控制裝置。

背景技術(shù)：

從國內(nèi)外的釹鐵硼氫粉碎工藝的現(xiàn)狀來看，釹鐵硼氫粉碎工藝已經(jīng)很成熟。國內(nèi)外稀土專業(yè)相關(guān)研究者比較系統(tǒng)地研究了在氫粉碎工藝過程中溫度、壓力、表面狀態(tài)、粒度對工藝的影響，研究發(fā)現(xiàn)溫度和壓力是釹鐵硼工藝過程中影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)周期的兩個關(guān)鍵參數(shù)。

氫粉碎工藝是制備高性能釹鐵硼磁體的必備工序之一。釹鐵硼氫粉碎過程具有非線性、耦合、重要工藝參數(shù)無法在線檢測等特性，限制了釹鐵硼氫爆工藝的自動控制水平。

目前，生產(chǎn)工人只能靠經(jīng)驗判斷，工藝參數(shù)需要不斷在線調(diào)整，以延長釹鐵硼合金吸氫時間來保證合金完全粉碎，造成了生產(chǎn)周期長、資源浪費、生產(chǎn)成本高等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種成本低、自動化程度高的釹鐵硼氫粉碎優(yōu)化控制裝置。

本實用新型解決上述問題的技術(shù)方案是：一種釹鐵硼氫粉碎優(yōu)化控制裝置，包括PLC、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊，上位機、A/D轉(zhuǎn)換模塊、傳感器模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、執(zhí)行器、溫控儀表、熱電偶、可控硅和觸摸屏，所述傳感器模塊安裝在氫碎爐內(nèi)，傳感器模塊的輸出端經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊、模擬量輸入模塊后與PLC相連，模擬量輸出模塊的輸入端與PLC相連，模擬量輸出模塊的輸出端經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊后與安裝在氫碎爐內(nèi)的執(zhí)行器相連，所述溫控儀表的輸入端經(jīng)RS485通訊模塊與PLC相連，溫控儀表的輸出端與熱電偶相連，所述觸摸屏、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊與PLC相連，PLC與上位機、可控硅相連，可控硅與熱電偶相連。

上述釹鐵硼氫粉碎優(yōu)化控制裝置，所述傳感器模塊包括溫度傳感器、壓力變送器和流量傳感器。

上述釹鐵硼氫粉碎優(yōu)化控制裝置，所述執(zhí)行器包括用于控制氫碎爐內(nèi)溫度的加熱設(shè)備和用于控制氫碎爐內(nèi)壓力的電動調(diào)節(jié)閥。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型的傳感器模塊采集氫碎爐內(nèi)的溫度、壓力和流量信號并送入PLC，PLC將接收到的信號送入觸摸屏進行顯示并上傳到上位機，同時將信號與預(yù)設(shè)值進行對比后輸出相應(yīng)的控制信號到執(zhí)行器和溫控儀表，從而控制氫碎爐內(nèi)的溫度和壓力，保證氫粉碎的粉碎精度，具有成本低、操作簡單、自動化水平高的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本實用新型PLC的接線圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，本實用新型包括PLC、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊，上位機、A/D轉(zhuǎn)換模塊、傳感器模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、執(zhí)行器、溫控儀表、熱電偶、可控硅和觸摸屏，所述傳感器模塊安裝在氫碎爐內(nèi)，傳感器模塊包括溫度傳感器、壓力變送器和流量傳感器，傳感器模塊的輸出端經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊、模擬量輸入模塊后與PLC相連，模擬量輸出模塊的輸入端與PLC相連，模擬量輸出模塊的輸出端經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊后與安裝在氫碎爐內(nèi)的執(zhí)行器相連，執(zhí)行器包括用于控制氫碎爐內(nèi)溫度的加熱設(shè)備和用于控制氫碎爐內(nèi)壓力的電動調(diào)節(jié)閥，所述溫控儀表的輸入端經(jīng)RS485通訊模塊與PLC相連，溫控儀表的輸出端與熱電偶相連，所述觸摸屏、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊與PLC相連，PLC與上位機、可控硅相連，可控硅與熱電偶相連。

所述的PLC選用 FX2N-64MR 系列PLC ，PLC數(shù)字量輸入模塊接收的信號包括加熱設(shè)備的前進與后退信號，進限位和退限位信號，開門與關(guān)門信號，開限位與關(guān)限位信號，氫氣開關(guān)信號，氬氣開關(guān)信號，冷卻風機開關(guān)信號，真空羅茨泵開關(guān)信號，加熱爐啟動信號，加熱爐停止信號，氮氣閥開關(guān)，進氣閥開關(guān)，主流閥開關(guān)，旁流閥開關(guān)，旁抽閥開關(guān)，主抽閥開關(guān)，爐門開確認，爐門關(guān)確認，冷卻風散，油壓馬達，真空檢查和真空加熱總共26個信號；模擬量輸入模塊的輸入信號包括溫度信號、正壓壓力信號、真空壓力信號、氫氣流量信號；數(shù)字量輸出模塊的輸出信號包括真空羅茨泵開啟、冷卻風機開啟，通氮氣閥開，通氫氣閥開，排氣閥開，排氣閥關(guān)，冷卻風扇啟動，故障報警，啟動加熱器，抽真空，門閥開，報警顯示總共12個，該信號由PLC控制相應(yīng)的開關(guān)閥門，風機，風扇，空壓機予以控制。

本實用新型的溫度控制部分是由溫控儀表、溫度傳感器、固態(tài)繼電器和加熱設(shè)備等組成的回路實現(xiàn)閉環(huán)控制，通過安裝在氫碎爐內(nèi)部的溫度傳感器，檢測爐膛內(nèi)部的實際溫度值，與設(shè)定溫度值相比較，PLC控制與熱電偶相連的可控硅的通斷，進而控制爐體的溫度。壓力的控制是由壓力變送器、電動調(diào)節(jié)閥、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊等組成的閉合回路來實現(xiàn)。首先由壓力變送器采集爐膛壓力信號， 然后由A/D轉(zhuǎn)換模塊進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號，送入PLC，然后由 PLC 輸出控制信號，控制信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后輸出，去控制相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)，從而達到控制反應(yīng)過程反應(yīng)爐內(nèi)壓力。

如圖2所示，F(xiàn)X2N-64MR擴展了兩塊FX0N-3A 模塊，F(xiàn)X0N-3A是PLC模擬量輸入輸出模塊，每塊FX0N-3A 有兩路輸入信號，包括AD 變換和DA 變換，其中一塊FX0N-3A 的兩路輸入信號分別接真空電阻規(guī)管輸出的負壓信號（0~5V 的電壓信號）和流量傳感器輸出信號（0~5V 的電壓信號），一路輸出信號連接流量調(diào)節(jié)閥的輸入信號（0~5V 的電壓信號），流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置為模擬電壓信號控制。另外一塊FX0N-3A 只用了一路輸入信號，其中正壓壓力變送采用二線制接法，正壓壓力變送器輸出的4~20mA的電流信號連接到智能顯示儀表，智能顯示儀表可以準確顯示正壓壓力?？刂蒲b置將 6 塊具有 RS-485 通信功能的溫控儀表 CH402 和氣體質(zhì)量流量計CS200A 與外擴的 FX1N-485-BD 功能板連接，采用半雙工的接線方式。