设定、感应加热机的直流电压显示、直流电流显示、直流能耗和感应频率显示。行走参数设置33是指用于感应预热机淬火器升降机构21或感应熔涂机淬火器升降机构23的行走速率设置和方向设置。感应加热机控制设置34有感应加热机的启动、停止、复位操作按钮和运行指示，以实现对感应加热机的操作控制、实时显示35主要包括工件预热或重熔时间显示以及淬火器升降的往返次数显示。
[0022]如图5，给出了本发明的定速模式的PID控制程序流程图。定速模式是指基于“温度一功率”调节和反馈的PID控制，以达到规定的产品品质和同一型号/规格产品的生产过程的可重复性，生产质量的稳定性。
[0023]如图6，定功模式27界面设置有运行与指示38、实时显示39、温度设定与显示40、直流参数显示41、关键参数设定42五个功能栏目。定功模式27界面设有切换到初始模式、切换到定速模式和切换到主界面三个功能按钮。定功模式27界面的运行与指示38是用于对定功模式下的系统的启动、停止和复位操作以及运行指示，实时显示39主要包括工件预热或重熔时间显示以及淬火器升降的往返次数显示，温度设定与显示40主要是对预热/熔涂温度的设定与实时显示、直流参数显示41包括感应加热机的直流电压显示、直流电流显示、直流能耗显示，关键参数设定42主要是对感应加热功率调节以及感应加热机淬火器升降方向的控制。
[0024]定功模式27的核心在于基于设定恒定功率的设定温度与行走速率调节的PID闭环控制。“温度一行走速率”的PID闭环控制，需固化于内部程序，在“定功模式”27的界面操作中，只需设定功率值，就可以通过内部的PID闭环程序运行，达到预热或重熔温度的不变性。
[0025]如图7，给出了本发明的定速模式的PID控制程序流程图。定速模式是指基于“温度一功率”调节和反馈的PID控制，以达到规定的产品品质和同一型号/规格产品的生产过程的可重复性，生产质量的稳定性。
[0026]本发明的感应预热熔涂工作过程为:
SI，工件的夹持与固定:将预制备涂层的工件装夹于工件行走机构，满足感应预热熔涂工件的放置要求；
S2，用于预热和熔涂感应线圈的位置调整:通过对感应预热机行走机构，以及感应熔涂行走机构对感应预热和感应熔涂用感应线圈调整至合适位置，满足感应预热熔涂的工艺要求；
S3，控制模式选择:根据工件的特性，可选定速模式和定功模式中的一种，以实现对工件的感应预热熔涂。
[0027]对于定速模式，在完成S1~S3之后，继续实施以下步骤:
SSl，参数设置，主要包括:
SSl.1工件行为参数的设定，通过触摸屏控制单元设定:工件旋转速率、升降方向和升降速率；
SSl.2感应预热功率和预热行走速率设定，在触摸屏控制单元上设定；
SSl.3感应熔涂机行走速率和熔涂温度设定，其中，感应熔涂机行走速率在在触摸屏控制单元上设定，恪涂温度在温度控制单元上设定；
SS2工件预热至指定温度，开启在触摸屏控制单元上感应预热相关开关，按照指定的预热行走速率和设定的预热功率对工件进行感应预热至指定温度；
SS3工件感应熔涂。开启触摸屏控制单元上的定速模式的感应熔涂一键开关，对工件进tx感应fe涂，待感应fe涂完成后关闭一键开关；
SS4保温冷却，对感应熔涂后的工件进行保温冷却至室温；
由此完成定速模式的感应预热熔涂的整个工作过程。
[0028]对于定功模式，在完成S1~S3之后，继续实施以下步骤:
SGl，参数设置，主要包括:
SGl.1工件行为参数的设定，通过触摸屏控制单元设定:工件旋转速率、升降方向和升降速率；
SGl.2感应预热功率和预热行走速率设定，在触摸屏控制单元上设定；
SGl.3感应熔涂功率和熔涂温度设定，其中，感应熔涂功率在在触摸屏控制单元上设定，恪涂温度在温度控制单元上设定；
SG2工件预热至指定温度，开启在触摸屏控制单元上感应预热相关开关，按照指定的预热行走速率和设定的预热功率对工件进行感应预热至指定温度；
SG3工件感应熔涂，开启触摸屏控制单元上定功模式的感应熔涂一键开关，对工件进行感应fe涂，待感应fe涂完成后关于一键开关；
SG4保温冷却，对感应熔涂后的工件进行保温冷却至室温；
由此完成定功模式的感应预热熔涂的整个工作过程。
[0029]以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种感应预热熔涂集成装置的人机交互系统，其特征在于:该系统包括PLC主控单元、人机界面单元、功率设备单元、红外测温与温控单元、运动机构单元五个部分;所述的PLC主控单元由PLC主机、DA模块、AD模块、中间继电器组元、开关信号组元组成;所述的功率设备单元包括感应预热机和感应熔涂机;所述的人机界面单元为两台，同时与所述PLC主控单元通信，分别用于感应预热和感应熔涂的工艺操作;所述人机界面单元包括电阻式触摸屏、报警器、指示灯和急停按钮;所述红外测温与温控单元含有温控仪和红外测温仪;所述运动机构单元包括工件旋转机构、顶尖机构、感应预热机淬火器升降机构及平移机构、感应熔涂机淬火器升降机构及平移机构； 所述PLC主控单元的PLC主机通过DA模块及中间继电器组元实现对功率设备单元、运动机构单元的数字量向模拟量的信号转换、开关量控制，通过AD模块与红外测温与温控单元实现模拟量向数字量的信号转换;PLC主机通过控制开关信号组元实现运动机构单元的感应预热机淬火器升降机构和感应熔涂机淬火器升降机构的限位、超限位功能； 所述PLC主控单元的PLC主机通过电缆分别与人机界面单元的电阻式触摸屏、报警器、指示灯和急停按钮相连接，实现电阻式触摸屏与PLC主机的交互通信、设备的急停功能、设备运行指示和故障报警;所述感应预热机和感应熔涂机均采用感应加热机。2.根据权利要求1所述的一种感应预热熔涂集成装置的人机交互系统，其特征在于:所述电阻式触摸屏主界面设置有初始模式、定速模式和定功模式;二级界面包括初始模式界面、定速模式界面和定功模式界面。3.根据权利要求2所述的一种感应预热熔涂集成装置的人机交互系统，其特征在于:所述初始模式是整个感应预热熔涂集成装置运行前的准备工作，所述初始模式界面设置有:工件定位控制、线圈对中调整、工件旋转控制三个操作框，初始模式界面设有切换到定速模式、切换到定功模式和切换到主界面三个功能按钮。4.根据权利要求3所述的一种感应预热熔涂集成装置的人机交互系统，其特征在于:所述初始模式界面通过工件定位控制框中行走速率与运行方向的设置，以及启动/停止操作，控制顶尖机构的动作来实现工件的紧固与松开;通过线圈对中调整框中的参数设置和运行操作实现对感应预热机及感应熔涂机淬火器，以满足感应预热熔涂对线圈的位置要求，通过工件旋转控制框中的行走速率、运行方向设置与启动/停止操作，以实现对工件运行动作的控制。5.根据权利要求2所述的一种感应预热熔涂集成装置的人机交互系统，其特征在于:所述定速模式界面包括:感应预热恪涂机构行为控制、双金属预热恪涂参数显示、行走参数设置、感应加热机控制、实时显示五个操作框，定速模式界面设有切换到初始模式、切换到定功模式和切换到主界面三个功能按钮。6.根据权利要求5所述的一种感应预热熔涂集成装置的人机交互系统，其特征在于:所述定速模式界面的感应预热熔涂机构行为控制通过操作实现单机运行和联机运行，设置有启动、停止和运行指示，双金属预热恪涂参数显示包括:预热/重恪温度显示、预热/重恪温度设定、感应加热机的直流电压显示、直流电流显示、直流能耗和感应频率显示;所述行走参数设置是指用于感应预热或感应熔涂的感应加热机淬火器升降参数和行为的设置，行走速率设置和行走方向设置。7.感应加热机控制设置有感应加热机的启动、停止、复位操作按钮和运行指示，以实现对感应加热机的操作控制、实时显示主要包括工件预热或重熔时间显示以及淬火器升降的往返次数显示。8.根据权利要求2所述的一种感应预热熔涂集成装置的人机交互系统，其特征在于:所述定功模式界面设置有运行与指示、实时显示、温度设定与显示、直流参数显示、关键参数设定五个功能栏目；定功模式界面设有切换到初始模式、切换到定速模式和切换到主界面三个功能按钮;定功模式界面的运行与指示是用于对定功模式下的系统的启动、停止和复位操作以及运行指示，实时显示主要包括工件预热或重熔时间显示以及淬火器升降的往返次数显示，温度设定与显示主要是对预热/熔涂温度的设定与实时显示、直流参数显示包括感应加热机的直流电压显示、直流电流显示、直流能耗显示，关键参数设定主要是对感应加热功率调节以及感应加热机淬火器升降方向的控制。
【专利摘要】本发明提供了一种感应预热熔涂集成装置的人机交互系统，该系统包括PLC主控单元、人机界面单元、功率设备单元、红外测温与温控单元、运动机构单元五个部分。按照人机界面单元的初始模式、定速模式和定功模式操作要领，通过人机对话，实现PLC主控单元与功率设备单元、红外测温与温控单元、运动机构单元的交互通信、信号转换和开关量的控制，以及“温度-速率”或“温度-功率”的PID控制，进而对感应预热熔涂集成设备进行智能化和自动化控制，满足基于感应预热熔涂集成装置的智能控制工艺过程要求，确保感应预热熔涂产品质量一致性和成品率，显著提高生产效率，降低运行成本，因而具有显著的经济效益。
【IPC分类】C23C24/10
【公开号】CN105603417
【申请号】CN201510995527
【发明人】翟长生, 王菡晢, 翟腾
【申请人】翟长生
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月28日