借助PLC 控制应用促进热处理设备发展的分析

佟圣旺，王东升，金卫红

（中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河热采机械制造分公司，辽宁盘锦 124209）

0 引言

工业产品竞争力的稳定提高建立在先进制造技术的基础上，而金属热处理性能是影响机械产品综合质量的关键因素，对石油等行业的发展起到重要作用。石油行业稳定发展的基础是保障热处理技术的先进性，提高设备管理和后期维修效率，以保证产品的安全性及可靠性。PLC 控制可以提高金属材料的热加工性能，也能减少各项能源消耗以达到节能减排的效果，以此缓解当前的能源紧张问题，提高热处理效率。

1 热处理设备中应用PLC 控制的思考

1.1 热处理

热处理是机械加工中的一项重要工序，处理设备控制的精准性会影响热处理的工艺质量，需要对其进行深度分析。热处理的本质是在特定条件及工序的支持下，通过相关设备改变材料本身的性质，从而使材料更适应周边环境所体现出的特性。热处理过程中需要严格执行技术条件以及工序，应制定规范化的控制和管理措施，提高系统控制效率，推动热处理设备的自动化发展。

1.2 总体设计

对热处理设备的控制，除了炉门控制，同时也包括工件搬运、加热以及冷却处理等生产过程。PLC 在热处理设备中的应用可以应用传感器对温度信号进行检测，和设定值进行比较后再输出相关信号以达到温度控制的目标，再根据设定的温度值进行下一步控制工作。可控气氛热处理也能通过真空泵等装置的使用保障炉膛温度的合理性。同时还能借助循环水传感器对温度进行监测，出现警报及时处理，通过对循环水泵以及阀门的控制提高协调处理能力，进一步保障真空炉用水量的科学性，提高设备控制的综合能力。

2 PLC 技术在热处理设备中的应用

2.1 炉温控制

建国初期，我国热处理设备的制作水平比较低，很少有企业可以生产自动化的热处理设备，随着改革开放和各项科研技术的发展，PLC 控制技术进入到更高层面的发展阶段，可提高热处理工艺的效率，强化整体系统控制效果。应用PLC 控制前，我国大多数热处理设备以微处理器对炉温进行控制。随着国外先进技术的引用，国内逐渐进行炉温控制的创新，通过TP801 单板对热处理工艺进行有效控制[1]。之后随着DDC（Display Data Channel，显示数据通道）数字控制技术的应用，实现了更有效的系统控制，但信息处理能量较小，限制了热处理设备自动化控制的进一步发展。

随着PLC 技术的应用，热处理设备的工作效率、工业控制的综合能力得以提高。以PLC 控制替代人工操作模式，通过仪表对温度进行控制，提高能源使用效率。之后，相关学者对PLC 原理和实践应用进行深入探究，提高温度控制效率，强化能源的控制效果。PLC 和微机的联合应用提高了系统控制效果，保障炉温控制的适应性，还能借助软件对系统温度进行及时监控，可以自动报警以提高系统控制的精准性。2010 年南昌大学对PLC 控制进行深度探索，将神经网络技术应用到温度控制系统以提高自动化控制效果。

2.2 气氛测定

在热处理设备中应用PLC 控制可以提高可控气体的碳势，早期运用热丝法、氧化探头以及气相色谱等方法开展气氛测定，而通过PLC 能对相关设备进行有效控制以提高操作效能。2004 年，技术人员通过三菱PLC 控制器对热处理设备进行更高层面的控制研究，以人机交互为载体提高充气以及抽气的技术操作效果[2]。此具备运行稳定、后期维护方便与操作简单的优势，是当时代表性的处理设备。后期随着对PLC 技术的深度研究，实现对气体流量的精准化控制，突破1000 ℃温度局限，逐渐达到国际领先技术水平。

2.3 系统控制

运用PLC 技术控制热处理工艺的过程中，需要根据相关的程序进行操作，以编程为载体对系统进行整体化控制，以提高系统运行效率。实施整体控制过程中需要对生产线和热处理设备进行有效控制，同时也能进行集成控制，从而提高系统控制的实效性。对热处理设备进行PLC 控制研究的过程中需要进行多方面的思考。运用PLC 对光路、位置坐标以及执行机构等进行控制，改变传统热处理工艺体现出的缺陷[3]。在系统控制过程中要重视各项设备管理的效率，关注PLC 控制信息的实时共享，以提高其信息集成以及系统控制能力。

3 PLC 在热处理设备管理和维修中的应用

3.1 通过和CC-LINK 结合提高设备管理能力

基于PLC 控制在国内热处理设备中的深度应用，各领域对热处理设备的综合控制水平大幅度提高，推动了热处理控制技术的发展，同时PLC 控制技术也得到进一步完善。例如在进行数字信息和网络信息共享方面实现不断完善和创新发展，也提高了人机接口工作效率，强化热处理设备的处理效果。可以说PLC 控制在热处理设备中得到更加广泛的应用，实现创新化的发展。在这种情况下，需要对设备管理和维修进行深入分析，以此提高PLC 控制在热处理设备的应用效果。

热处理设备是整体生产系统的重要组成部分，在热采机械制造过程中，要关注热处理设备管理和维修方面的发展，可以通过CCLINK（Control & Communication LinkSystem，通信和控制链接系统）技术结合实现管控一体化的创新发展。PLC 技术可以进行现场总线控制，进一步提高热处理领域自动化及高效化的发展，也能强化企业技术管控能力[4]。因此要求相关人员必须提高设备管理能力，重视强化PLC 控制在当前热处理工作中的应用效果，也应对后期技术维修进行充分考虑，这样才能保障系统控制效率的稳定提升。

3.2 制定有针对性的策略，提高PLC 控制效果

将PLC 控制运用到传统的热处理设备中，可以进一步强化其系统控制效果，在完成预定动作的基础上推动系统控制的稳定提高。但是控制系统比较复杂，在对热处理设备系统控制过程中通过PLC 控制技术的运用能提高控制精准度。基于此，可以将模糊控制以及人工智能等先进技术合理融入PLC 控制中，能够提高系统反应的速度，确保系统控制精准度和稳定性，以此体现PLC 控制的效果和价值。所以在PLC 控制应用过程中，需要开发出有针对性的控制方法，以提高热处理设备的管理能力，也能解决后期实践应用中的维修问题。

3.3 重视动态管理和技术维修

目前，热处理设备呈现出专业化的发展趋势，同时该项设备也体现出复杂化的演变特征，因此需要更加关注其智能化的发展需求。根据热处理设备呈现出的复杂性和技术需求，运用PLC 进行系统化控制。推动石油行业的稳定发展应保障热处理技术的先进性，以保障产品的安全性及可靠性，提高设备管理和维修效率。但需要关注新功能的需求和算法发展，重视提高PLC 的动态适应性，这样可以在面对复杂算法时也能提高硬件接口以及处理器综合质量。因此在进行设备管理和维修过程中，必须关注动态管理这一需求，将各种先进技术运用到PLC 控制中，以动态管理为载体，强化热处理设备的管理质量，以提高热处理设备的综合控制效果，制定更加完善的控制管理方案，以提高设备管理质量，推动控制技术创新发展。

4 结论

热处理是机械加工过程中的工序，热处理工艺质量会影响设备的控制精准性，需要对其进行深入研究以提高行业技术水平。PLC 技术的应用可以提高热处理产品的力学性能，也能减少各项能源的消耗以达到节能减排效果，缓解能源紧张的问题。因此说PLC 控制会在热处理设备中得到更加广泛的应用，同时提高设备管理和维修的效率。基于的生产和技术发展情况，在热处理过程中要严格执行技术要求及工序，规范化控制和管理措施，提高系统控制的效率，推动热处理设备的自动化发展。