本實(shí)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(guó)內(nèi)外的釹鐵硼氫粉碎工藝的現(xiàn)狀來(lái)看，釹鐵硼氫粉碎工藝已經(jīng)很成熟。國(guó)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(guò)程中溫度、壓力、表面狀態(tài)、粒度對(duì)工藝的影響，研究發(fā)現(xiàn)溫度和壓力是釹鐵硼工藝過(guò)程中影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)周期的兩個(gè)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(guò)程具有非線性、耦合、重要工藝參數(shù)無(wú)法在線檢測(cè)等特性，限制了釹鐵硼氫爆工藝的自動(dòng)控制水平。

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

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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

本實(shí)用新型解決上述問(wèn)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(jī)、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(jī)、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(dòng)調(diào)節(jié)閥。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)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(hào)并送入PLC，PLC將接收到的信號(hào)送入觸摸屏進(jìn)行顯示并上傳到上位機(jī)，同時(shí)將信號(hào)與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)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(jiǎn)單、自動(dòng)化水平高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本實(shí)用新型PLC的接線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)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(jī)、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(dòng)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(jī)、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(hào)包括加熱設(shè)備的前進(jìn)與后退信號(hào)，進(jìn)限位和退限位信號(hào)，開門與關(guān)門信號(hào)，開限位與關(guān)限位信號(hào)，氫氣開關(guān)信號(hào)，氬氣開關(guān)信號(hào)，冷卻風(fēng)機(jī)開關(guān)信號(hào)，真空羅茨泵開關(guān)信號(hào)，加熱爐啟動(dòng)信號(hào)，加熱爐停止信號(hào)，氮?dú)忾y開關(guān)，進(jìn)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(rèn)，爐門關(guān)確認(rèn)，冷卻風(fēng)散，油壓馬達(dá)，真空檢查和真空加熱總共26個(gè)信號(hào)；模擬量輸入模塊的輸入信號(hào)包括溫度信號(hào)、正壓壓力信號(hào)、真空壓力信號(hào)、氫氣流量信號(hào)；數(shù)字量輸出模塊的輸出信號(hào)包括真空羅茨泵開啟、冷卻風(fēng)機(jī)開啟，通氮?dú)忾y開，通氫氣閥開，排氣閥開，排氣閥關(guān)，冷卻風(fēng)扇啟動(dòng)，故障報(bào)警，啟動(dòng)加熱器，抽真空，門閥開，報(bào)警顯示總共12個(gè)，該信號(hào)由PLC控制相應(yīng)的開關(guān)閥門，風(fēng)機(jī)，風(fēng)扇，空壓機(jī)予以控制。

本實(shí)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(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，通過(guò)安裝在氫碎爐內(nèi)部的溫度傳感器，檢測(cè)爐膛內(nèi)部的實(shí)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(jìn)而控制爐體的溫度。壓力的控制是由壓力變送器、電動(dòng)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(lái)實(shí)現(xiàn)。首先由壓力變送器采集爐膛壓力信號(hào)， 然后由A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)，送入PLC，然后由 PLC 輸出控制信號(hào)，控制信號(hào)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(jī)構(gòu)，從而達(dá)到控制反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)爐內(nèi)壓力。

如圖2所示，F(xiàn)X2N-64MR擴(kuò)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(hào)，包括AD 變換和DA 變換，其中一塊FX0N-3A 的兩路輸入信號(hào)分別接真空電阻規(guī)管輸出的負(fù)壓信號(hào)（0~5V 的電壓信號(hào)）和流量傳感器輸出信號(hào)（0~5V 的電壓信號(hào)），一路輸出信號(hào)連接流量調(diào)節(jié)閥的輸入信號(hào)（0~5V 的電壓信號(hào)），流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置為模擬電壓信號(hào)控制。另外一塊FX0N-3A 只用了一路輸入信號(hào)，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(hào)連接到智能顯示儀表，智能顯示儀表可以準(zhǔn)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(jì)CS200A 與外擴(kuò)的 FX1N-485-BD 功能板連接，采用半雙工的接線方式。