【正文】 能化和網(wǎng) 絡(luò)化。淬冷介質(zhì)常用水或高分子聚合物水溶液。為適應(yīng)某些工件的特殊需要，已研制出供感應(yīng)加熱表面淬火專用的低淬透性鋼。汽車后半軸采用感應(yīng)加熱表面淬火，設(shè)計(jì)載荷下的疲勞循環(huán)次數(shù)比用調(diào)質(zhì)處理約提高 10 倍。同時(shí)，感應(yīng)熱處理也存在一些不足：與火焰淬火相比，感應(yīng)加熱設(shè)備較復(fù)雜，而且適應(yīng)性較差，對(duì)某些形狀復(fù)雜的工件難以保證質(zhì)量。 （ 6）淬硬層馬氏體組織 ［５］ 較細(xì)，硬度、強(qiáng)度、韌性都較高。 （ 4）表面淬硬層可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，易于控制。 （ 2）無(wú)公害。 （ 5） 工頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率為 50～ 60 赫，加熱層深度為 10～ 15 毫米，可用于大型工件的表面淬火。 （ 3） 超音頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率一般為 20～ 30 千赫，用超音頻感應(yīng)電流對(duì)小模數(shù)齒輪加熱，加熱層大致沿齒廓分布，粹火后使用性能較好。 （ 1） 超高頻感應(yīng)加熱熱處理所用的電流頻率高達(dá) 27 兆赫，加熱層極薄，僅約 毫米，可用于圓盤鋸等形狀復(fù)雜工件的薄層表面淬火 ［３］ 。在加熱層溫度超過(guò)鋼的臨界點(diǎn)溫度后迅速冷卻，即可實(shí)現(xiàn)表面淬火。工件 表層高密度電流的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使表層的溫度升高，即?shí)現(xiàn)表面加熱。交變磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)作用使工件內(nèi)產(chǎn)生封閉的感應(yīng)電流 ──渦流。這種熱處理工藝常用于表面淬火，也可用于局部退火或回火，有時(shí)也用于整體淬火和回火。 本文主要介紹熱處理的發(fā)展及基本原理， 硬件的選型 與設(shè)計(jì)，和基于 HMI 觸摸屏的 程序設(shè)計(jì) 。 感應(yīng)淬火加熱裝備包含感應(yīng)淬火機(jī)床，感應(yīng)加熱電源，淬火變壓器，感應(yīng)線圈， 水循環(huán)系統(tǒng)等。s existing heat treatment technique needs improvement. Quenching machine principle of work, the use of PLC realize the induction quenching machine tool NC system, and gives the hardware design of the system, and introduces in detail the position control, manual operation, pulse pensation, parameter setting and display, stop and program design. Induction heat treatment is a clean way of heat treatment, with the modernization of industrial production of3S standard ( Sure , Safe , Saving reliable safety save ), As a result of induction heat treatment machine control system design and metal heat treatment process is closely related to, the traditional NC system is difficult to meet the need, so the design is mainly based on Delta PLC dual induction quenching machine tool control system. Based on the principle of induction heating as the basis, mainly introduces the development and basic principle of heat treatment, the selection of hardware and design, and HMI touch screen program design. KEY WORDS： induction heating, induction hardening machine, Delta PLC,HMI touch screen, programming design III 目 錄 前言 .............................................................................................. 1 第 1 章 概述 ................................................................................ 2 感應(yīng)加熱基本原理 .......................................................... 2 感應(yīng)加熱分類 ................................................................. 2 感應(yīng)加熱特點(diǎn)與應(yīng)用 ..................................................... 3 特點(diǎn) ....................................................................... 3 應(yīng)用 ....................................................................... 3 淬火機(jī)床控制系統(tǒng) ......................................................... 3 設(shè)備 ................................................................................. 6 論文內(nèi)容 ......................................................................... 7 第 2 章 硬件選型與設(shè)計(jì) ............................................................ 8 測(cè)控點(diǎn)分析 ...................................................................... 8 PLC 選型 ......................................................................... 8 PLC 目前的主要品牌及特點(diǎn) ............................... 8 PLC 的選型 ........................................................... 9 伺服電動(dòng)機(jī) ....................................................................10 作用 .....................................................................10 優(yōu)點(diǎn) .....................................................................10 變頻器 ........................................................................... 11 基本原理 ............................................................. 11 變頻器的選型 ..................................................... 11 臺(tái)達(dá) HMI 觸摸屏 ..........................................................12 HMI 產(chǎn)品組成及原理 ..........................................12 HMI 的選型 ..........................................................13 PLC 資源分配 ................................................................14 系統(tǒng)框圖 ........................................................................21 第 3 章 程序設(shè)計(jì) .......................................................................23 主畫面設(shè)計(jì) ....................................................................23 IV 自動(dòng)運(yùn)行畫面設(shè)計(jì) ........................................................24 手動(dòng)運(yùn)行畫面設(shè)計(jì) ........................................................24 系統(tǒng)參數(shù)畫面設(shè)計(jì) ........................................................26 淬火參數(shù)畫面設(shè)計(jì) ........................................................27 工件型號(hào)選擇畫面設(shè)計(jì) ................................................28 結(jié)論 .............................................................................................30 謝 辭 ...........................................................................................31 參考文獻(xiàn) .....................................................................................32 外文資料翻譯 .............................................................................33 1 前言 目前我國(guó)的熱處理生產(chǎn)技術(shù)仍很落后，生產(chǎn)設(shè)備與世界先進(jìn)水平有2030 年之差距，專業(yè)化熱處理廠數(shù)目與世界發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)相比相差 35倍，生產(chǎn)效率比美國(guó)低 26 倍，設(shè)備利用率僅為 30%，電耗卻高于美國(guó) 40%，其電耗平均每噸比日本和歐美要多 23 倍。 本文 以感應(yīng)加熱原理為基礎(chǔ)，主要介紹熱處理的發(fā)展及基本原理，硬件的選型與設(shè)計(jì)，及 HMI 觸摸屏的程序設(shè)計(jì)。 感應(yīng)熱處理是一種清潔熱處理方式 ， 符合現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn) 的 3S 標(biāo)準(zhǔn) (Sure—可靠 、 Safe—安全 、 Saving—節(jié)約 )， 在國(guó)內(nèi)外機(jī)械熱處理行業(yè)已廣泛應(yīng)用 。 30 多年來(lái) ,我國(guó)感應(yīng)熱處理技術(shù)有了很大發(fā)展 ,表現(xiàn)在感應(yīng)熱處理零件 能夠成 倍增長(zhǎng) ,電源設(shè)備、淬火機(jī)床、感應(yīng)器不斷改進(jìn) ,新工藝陸續(xù)用于生產(chǎn) ,感應(yīng)熱處理技術(shù)不斷得到提高，但從客觀角度來(lái)看，我國(guó)現(xiàn)有的熱處理技術(shù)仍需 改進(jìn)。 I 雙工位感應(yīng)淬火機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 感應(yīng)熱處理具有高效、節(jié)能、便于自動(dòng)化等許多 優(yōu) 點(diǎn)。 50 年代初 ,我國(guó)在機(jī)床制造及紡織機(jī)械工廠開(kāi)始使用高頻及中頻電源進(jìn)行感應(yīng)淬火。 淬火機(jī)床的工作原理 ， 利用 PLC實(shí)現(xiàn)了感應(yīng)淬火機(jī)床專用數(shù)控系統(tǒng) ， 并給出了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ， 同時(shí)詳細(xì)介紹了位置控制、手動(dòng)操作、脈沖補(bǔ)償、參數(shù) 設(shè)置與顯示、急停等程序設(shè)計(jì)。 由于感應(yīng)熱處理機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與金屬熱處理工藝密切相關(guān) ， 傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)很難滿足需要 ， 因此 本設(shè)計(jì)主要是基于臺(tái)達(dá) PLC 的雙工位感應(yīng)淬火機(jī)床控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 感應(yīng)熱處理 ， 感應(yīng)淬火機(jī)床 ， 臺(tái)達(dá) PLC， HMI 觸摸屏 ， 程序設(shè)計(jì) II Dual induction hardening machine control system design ABSTRACT Induction heat treatment has the advantages of high efficiency, energy saving, convenient automation and many other advantages. At the beginning of 50 time, our country is in machine manufacture and textile machinery factory started using high frequency and medium frequency power supp