意美德PLC应用之 PLC在真空炉上的应用

引言：真空炉主要用于汽车发动机、航空发动机的叶片浇注，防止氧化，保证叶片在高温下保持比较高的强度

一、真空炉浇注主要采用以下两种生产工艺

1、自动真空熔炼工艺:

   1.将自动/手动开关KS1切换到自动位置。将炉体开关KS2切换到Ⅰ＃炉。将真空/氩气开关KS3切换到真空位置。

   2.系统送电。按下S06启 H03灯亮。按下S30启动中频电源主回路, H39灯亮。按下S01启动机械泵H-70,  H01 H05灯亮 (H05在故障时为快闪光状态），此时V0阀随H-70泵的启动而自 动 打开，H36灯亮。其他阀均处在关闭壮态。

   3.用双手同时按住S9和S10使模台T1上升，撞到上限位S39时，上限位指示灯H19亮。即刻松开双手。此时手动按下Ⅰ＃自动按钮S43, H37 灯亮，使Ⅰ＃炉进入全自动状态。

   4.  首先真空阀V1自动打开，H09灯亮，运行时H11为慢闪光。开到位后H11为常亮。(H11在故障时为快闪光）。炉体开始抽真空。待S39延时2秒后接通K4使溢流阀DT0得电。

  5.  真空抽到30mbar时膜式开关TRO动作，H30灯亮,罗茨泵ZJP600自动启动。H02  H07灯亮。(H07在故障时为快闪光）。

   6.  当真空抽到5×10^-2mbar时，真空表TR1发出指令：H23灯亮。延时2秒后 ，K07吸合中频开始自动加热，H43灯亮。加热到所设定的时间时K07断开。中频自动加热停止。

  7.  K07断开后，真空阀V1自动关闭到位，罗茨泵ZJP600自动停止运行。 同时使破空阀V5 自动打开。H17  H15 灯亮。

  8.  当P时用双手按住M1电接点真空压力表真空指示到1000mbar时，H27灯亮。此时使模台T1 自动下降，当撞到下限位S40 时，H21 灯亮。 这时 语音芯片XH1发出语音提示“进入下一道工序”。至此一个熔铸周期结束。

2、自动氩气保护熔炼工艺:

   1.将自动/手动开关KS1切换到自动位置。将炉体开关KS2切换到Ⅰ＃炉。将真空/氩气开关KS3切换到氩气位置。

   2.系统送电。按下S06启动液压站, H03灯亮。按下S30启动中频电源主回路, H39灯亮。按下S01启动机械泵H-70, H01 H05灯亮(H05在故障时为快闪光壮态），此时V0阀随H-70泵的启动而自 动 打开，H36灯亮。其他阀均处在关闭壮态。

   3.用双手同时按住S9和S10使模台T1上升，撞到上限位S39时，上限位指示灯H19亮，即可松开双手。此时手动按下Ⅰ＃自动按钮S43, H37 灯亮，使Ⅰ＃炉进入全自动状态。(注:以上1. 2. 3项均为手动操作)。

   4.  首先V1阀自动打开，H09灯亮，运行时H11为慢闪光。开到位后为常亮。(H11在故障时为快闪光）。炉体开始抽真空。待S39延时2秒后接通K4使溢流阀DT0得电。

  5.  真空抽到30mbar时膜式开关TRO动作，H30灯亮,罗茨泵ZJP600自动启动。H02  H07灯亮。(H07在故障时为快闪光）。

   6.  当真空抽到5×10^-2mbar时，真空表TR1发出指令：H23灯亮。延时2秒后关闭V1和停止罗茨泵ZJP600的运行。

  7.  待V1关闭到位后发出指令：V3充氩阀自动打开，运行时H13慢闪光。到位时H13灯常亮。向炉内开始充氩。

  8.  氩气充到40mbar时H29灯亮TR3发出指令：在关闭V3充气阀的同时，K07吸合中频开始自动加热，H43灯亮。加热到所设定的时间时,中频自动加热停止。

  9. 中频自动加热接触器 K07 断开的同时：使V5 阀自动打开破空。H17  H15 灯亮。

 10. 当PM1电接点真空压力表真空指示1000mbar时发出指令：使模台T1 自动下降，当撞到下限位S40 时H21 灯亮。并发出指令：XH1 语音提示“进入下一道工序”。至此一个熔炼周期结束。

     两种浇注工艺在一个周期内自动控制，系统也可以切换到手动模式进行手动操作

二、系统配置
     此系统采用西门子S7-300系列PLC，带有DP接口，并配备数字量I/O和模拟量I/O，PLC完成互锁控制，保障安全生产

人机界面采用台湾斯美特12.1寸彩色触摸屏，并通过DP总线和PLC通讯，交换工艺参数，监控设备状态。

三、部分控制界面图片

                                图一：控制界面

                                       图二：真空度监视界面

四、结束语

       由于真空炉采用自动化控制，温度控制、时间控制、真空度控制更加准确，保证了产品的质量，减少操作的复杂性，提高了设备的可靠性。