专利名称：一种退火炉时间温度控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高温回火时间温度控制器。
背景技术：
在金属加工过程中，会产生应力集中，导致机械强度降低，出现裂纹，因此必须适 时减小或消除应力。消除应力的方法有整体高温回火法；局部高温回火温差拉伸法；机械 拉伸法；震动法等。其中，整体高温回火是应用最广、效果最好的方法。整体高温回火温度必须满足被回火工件的材料的要求，因此是应力消除成功的关 键参数，目前常规控制方式是通用温控仪实现温度控制，但这种形式无法实现时间的精确 控制，比如若是希望在低谷时段用电，必须由操作人员在低谷用电时段到来时手动启动， 退火完成后再手动停止；已有一种采用PLC和触摸屏结合的控制系统，但其系统构成复杂， 成本高。
实用新型内容本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种退火炉时间温度 控制器，既能实现温度的曲线控制、又能实现时间控制，在用电低谷时段自动启动回火设 备，合理利用电能、降低成本。本实用新型解决技术问题采用如下技术方案本实用新型退火炉时间温度控制器的结构特点是所述控制器的电路构成包括各 路AD转换电路IC4-IC7、实时时钟电路、微控制器及电源电路、点阵液晶显示电路、控制接 口和按钮键盘；以所述各路AD转换电路将对应设置的退火炉内各温度传感器输出的温度检测模 拟信号转换为数字信号，提供至微控制器；以所述实时时钟电路提供年、月、日、时和分钟信号，用于时间控制；以所述微控制器及电源电路存储程序、读取与温度值对应的数字信号、时间信号， 用以驱动点阵液晶显示电路显示相关内容，读取通过键盘设定的运行参数、输出控制信号 以控制电热丝工作电源的通断；以所述点阵液晶显示电路显示时间、温度、电热丝的运行状态及温度传感器的状 态；以所述按钮键盘输入包括设定的温度和启停时刻的运行参数、校对时钟；以所述控制接口通过光电隔离给出控制信号。本实用新型退火炉时间温度控制器的结构特点也在于所述控制器的控制过程 为a、设定炉内的预期温度Ts、设置加热日期、加热启动时刻Cl和保温时长C2 ；b、以微控制器读取各模数转换电路的中分别对应于炉内各温度传感器的温度检 测信号的各路温度数据；取所述各路温度数据的平均值作为炉内温度Tr ；[0016]C、以微控制器读取实时时钟电路中的日期信号，如果到达启动日期，则进入下一 步；否则返回步骤a;d、以微控制器读取实时时钟电路中的当前时间信号⑶，并与设定的时间进行比 较，若(C1+C2) > CO > CI成立，则进入下一步；否则返回到步骤a ；e、温度比较若Tr > Ts成立，则切断加热电源，处于保温状态，然后返回到步骤 a ；若Tr > Ts不成立，则接通加热电源，设置为加温状态，随后返回到步骤a。与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在本实用新型可以根据设定时刻在夜晚低谷电价时段自动启动，依据设定温度对工 件退火，消除应力，并且在退火完毕后及时自动关闭，一方面大大降低运行成本，另一方面， 夜晚无需人工操作，降低工人劳动强度；并且可以通过配置传感器回路实时诊断功能，在温 度传感器回路发生故障时，可以给出文字提示、声音报警，并且自动退出有故障的温度传感 器回路。
图1为本实用新型结构框图；图2为本实用新型电路原理图；图3为本实用新型控制流程示意图。
具体实施方式
参见图1，本实施例中的控制器的电路构成包括12位AD转换电路、实时时钟电 路、8位微控制器及电源电路、点阵液晶显示电路、控制接口和按钮键盘；图1所示，以12位AD转换电路将退火炉内温度传感器输出的模拟信号转换为数 字信号，提供至微控制器；以实时时钟电路提供年、月、日、时和分钟信号，用于时间控制；以8位微控制器及电源电路存储程序、读取与温度值对应的数字信号、时间信号， 用以驱动点阵液晶显示电路显示相关内容，读取通过键盘设定的运行参数、输出控制信号 以控制电热丝工作电源的通断；以点阵液晶显示电路显示时间、温度、电热丝的运行状态及温度传感器的状态；以按钮键盘输入包括设定的温度和启停时刻的运行参数、校对时钟；以控制接口通过光电隔离给出控制信号。参见图2，本实施例中采用以下器件1块128X64点阵液晶显示器ICl ;1片PCF8563T实时时钟芯片IC2 ；3只微动按 钮S1、S2和S3 ;1片型号为MEGA 64的8位微处理器IC3作为CPU ；4片型号为MAX6675的 12位数模转换器IC4、IC5、IC6和IC7 ;1片ULN2003的达林顿阵列IC8 ;1片TLP541-4的光 电耦合器IC9 ；参见图3，本实施例中控制器的控制过程按如下步骤进行1、接通电源；2、由CPU读取参数并初始化；3、通过微动按钮S1、S2、S3对时钟进行校准、设定炉内的预期温度Ts、设置加热日期、加热启动时刻Cl和保温时长C2，相关的数值显示在液晶显示器上，可以设置多达6个时 段，实现温度的曲线控制，格式如下启动日期ΧΧΧΧ· XX. XX (格式为年月日)
启动时刻Cl (时分)保温时长C2(分钟)温度Ts (C° )1 XX:XXXXXXXXX2 XX:XXXXXXXXX3 XX:XXXXXXXXX4 XX:XXXXXXXXX5 XX:XXXXXXXXX6 XX:XXXXXXXXX4、以Mega 64微控制器IC3读取IC4 IC7各模数转换电路ΜΑΧ6675的四路数 据，分别对应为炉内四路温度传感器Tl、Τ2、Τ3和Τ4的温度值；通过Mega 64快速计算出 对应温度传感器所在处的温度，然后取平均值作为炉内温度Tr。如果某一路的温度超过 1023°C，则视为该路传感器存在故障，不参与温度计算，并且给出报警，提示尽快维修；5、以Mega 64微控制器IC3读取PCF8563T高精度时钟芯片IC2的日期信号，如果 到达启动日期，就进入第6步；否则返回到第3步；6、微控制器CPU读取PCF8563T的当前时间信号⑶，并与设定的时间进行比较，若 (C1+C2) > CO > Cl成立，则进入第7步；若(C1+C2) > CO > Cl不成立，则返回到第3步；7、温度比较若Tr>Ts成立，则输出低电平〃 0〃断开信号至IC8，再经过IC9光 电隔离后送出，切断加热电源，处于保温状态，然后返回到第3步；若Tr > Ts不成立，则输 出高电平"1"接通信号至IC8，再经过IC9光电隔离后送出，接通加热电源，处于加温状 态，之后返回到第3步。
权利要求1. 一种退火炉时间温度控制器，其特征是所述控制器的电路构成包括各路AD转换电 路IC4 IC7、实时时钟电路、微控制器及电源电路、点阵液晶显示电路、控制接口和按钮键 盘；以所述各路AD转换电路将对应设置的退火炉内各温度传感器输出的温度检测模拟信 号转换为数字信号，提供至微控制器；以所述实时时钟电路提供年、月、日、时和分钟信号，用于时间控制； 以所述微控制器及电源电路存储程序、读取与温度值对应的数字信号、时间信号，用以 驱动点阵液晶显示电路显示相关内容，读取通过键盘设定的运行参数、输出控制信号以控 制电热丝工作电源的通断；以所述点阵液晶显示电路显示时间、温度、电热丝的运行状态及温度传感器的状态； 以所述按钮键盘输入包括设定的温度和启停时刻的运行参数、校对时钟； 以所述控制接口通过光电隔离给出控制信号。
专利摘要本实用新型公开了一种退火炉时间温度控制器，其特征是控制器的电路构成包括AD转换电路、实时时钟电路、微控制器及电源电路、点阵液晶显示电路、控制接口和按钮键盘；以AD转换电路将退火炉内温度传感器输出的模拟信号转换为数字信号，提供至微控制器；以实时时钟电路提供年、月、日、时和分钟信号用于时间控制；以微控制器及电源电路存储程序、读取与温度值对应的数字信号、时间信号，用以驱动点阵液晶显示电路显示相关内容、读取通过键盘设定的运行参数、输出控制信号以控制电热丝工作电源的通断。本实用新型既能实现温度控制、又能实现时间控制，合理利用低谷时段电能，降低成本。
文档编号G05D23/19GK201917834SQ20102060415
公开日2011年8月3日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者吴义纯, 李淼, 杨圣春 申请人:安徽电气工程职业技术学院