器，可滿足控制要求。一套PLC用于控制兩個(gè)爐臺(tái)。PLC主站包括電源模塊和通信模塊。爐臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)閥站配置四個(gè)數(shù)字量輸入/輸出模塊，用來(lái)處理氣體閥門、開(kāi)關(guān)等各種開(kāi)關(guān)量的動(dòng)作。兩個(gè)模擬量輸入模塊主要完成爐壓和氣體流量等各種模擬信號(hào)的采集。變頻器控制爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)。PLC主站通過(guò)CPU上的DP接口建立Profibus現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)，連接爐臺(tái)風(fēng)機(jī)變頻器和現(xiàn)場(chǎng)從站。觸摸屏為MCGS的TFT液晶屏，通過(guò)Ethernet接入以太網(wǎng)，能夠滿足使用要求。

該退火車間總共12臺(tái)爐臺(tái)，由六個(gè)PLC分別控制。通過(guò)光電交換機(jī)將所有PLC和上位機(jī)組成工業(yè)以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)PLC之間以及PLC與上位機(jī)需進(jìn)行實(shí)時(shí)通信和數(shù)據(jù)交換，保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、高效的傳輸。上位機(jī)由兩臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成，分別用作工程師站和操作站，并配有UPS和打印機(jī)。上位機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)通信的管理層，安裝有工業(yè)組態(tài)軟件，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)控。

每套控制系統(tǒng)配置一臺(tái)具有智能PID功能的XMA-5000系列溫控儀表，XMA-5000儀表本身具有通信功能，通信接口遵守RS485標(biāo)準(zhǔn)，多個(gè)XMA-5000儀表通過(guò)RS485通訊轉(zhuǎn)換器連接上位機(jī)的串行口。XMA-5000儀表作為系統(tǒng)下位機(jī)，根據(jù)上位機(jī)給定的工藝參數(shù)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)爐溫的測(cè)量和調(diào)節(jié)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，XMA-5000儀表也可以脫離上位機(jī)單獨(dú)完成任務(wù)。

XMA-5000儀表通過(guò)周期性過(guò)零觸發(fā)方式調(diào)節(jié)加熱功率。內(nèi)罩內(nèi)裝有雙輸入K型熱電偶，一路送溫控表，用于溫度的閉環(huán)控制，一路送上位機(jī)，用于溫度曲線記錄和超溫報(bào)警。XMA-5000儀表具有PID參數(shù)自整定功能，溫度曲線設(shè)置完成后，啟動(dòng)儀表，開(kāi)啟自整定。自整定參數(shù)除了PID外還包括輸出限幅參數(shù)和抗超調(diào)擬制參數(shù)。儀表輸出控制量為4-20mA，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)晶閘管調(diào)整器的輸出功率。 

    該系統(tǒng)采用集中管理和分散控制的控制思想，順序控制、數(shù)據(jù)采集、故障處理由PLC完成，溫度控制由智能儀表XMA-5000完成，上位機(jī)負(fù)責(zé)整個(gè)退火過(guò)程的監(jiān)控及組態(tài)管理。系統(tǒng)的控制任務(wù)是分散的，但是各個(gè)測(cè)控單元的信息是開(kāi)放的，可以相互交換數(shù)據(jù)，共同配合完成整個(gè)系統(tǒng)的控制過(guò)程。

三、上位機(jī)控制系統(tǒng)及專業(yè)組態(tài)軟件

上位機(jī)主要由兩臺(tái)工控機(jī)和打印機(jī)等外圍設(shè)備組成。采用專業(yè)的上位機(jī)組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作界面，包含現(xiàn)場(chǎng)整體狀況、報(bào)警提示記錄、數(shù)據(jù)的顯示和記錄、操作命令的執(zhí)行等功能。

在實(shí)際生產(chǎn)中由于產(chǎn)品規(guī)格和工藝要求不同，退火工藝中退火曲線常常需要頻繁的更改參數(shù)，傳統(tǒng)的手工操作儀表的參數(shù)的設(shè)置和修改方面很繁瑣，上位機(jī)組態(tài)軟件的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)鍵盤快速直接設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)修改參數(shù)或者工藝曲線的修改。同時(shí)組態(tài)軟件可實(shí)現(xiàn)爐群集中監(jiān)控和每一個(gè)加熱爐單獨(dú)監(jiān)控，可實(shí)時(shí)顯示每個(gè)加熱設(shè)備的工作狀態(tài)及各項(xiàng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，控制柜發(fā)出蜂鳴報(bào)警提示的同時(shí)，上位機(jī)計(jì)算機(jī)界面同時(shí)顯示報(bào)警提示，并提供故障查詢和提示相應(yīng)處理解決措施的功能。在管理方面該熱處理自動(dòng)化軟件具有管理人員權(quán)限設(shè)置功能，根據(jù)不同層次管理人員和操作人員的使用需求，可設(shè)置多個(gè)用戶登錄權(quán)限，高級(jí)別的用戶可擁有更多的操作和查看的權(quán)限，同理一線操作人員擁有有限的操作權(quán)限，以保證生產(chǎn)的安全。