退火炉的人机接口系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种退火炉的人机接口系统，远程连接于一退火炉，人机接口系统包括一参数设定机构、一控制机构、一PID温控机构、以及一远程传输机构，参数设定机构连接控制机构及PID温控机构，用以输入一参数设定信息，控制机构接收参数设定信息，经远程传输机构而据以发出控制信号控制退火炉的相关机构，PID温控机构接收参数设定信息以及退火炉的温度感控机构的温度感测信息，经远程传输机构而据以发出一温控信号控制退火炉的加热机构，退火炉的众多信息整合于人机接口系统，使得操作人员能够简易而快速的于远程操作退火炉，而有较佳的安全性和处理效率。
【专利说明】退火炉的人机接口系统
【技术领域】
[0001]本发明相关于一种退火炉，特别是相关于一种退火炉的人机接口系统。
【背景技术】
[0002]习知的退火炉安装有许多仪表如气压计、温控计、三用电表、继电器以及其它仪表，以在退火过程中严格监控众多数值，进而确保经退火处理的成品质量。然而，操作人员必须在退火炉旁临近操作这些仪表而有较高的危险性。此外，这些仪表为分散装设于退火炉各处，须一一查看各仪表对应的监控信息并经整合推算，方能确实了解退火炉的当前状况，因此一直以来都是需要相关经验较丰富的操作人员，才有足够能力能够快速的整合相关信息而对应操作退火炉。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于提供一种退火炉的人机接口系统，以提供一种能够自远程操控退火炉、操作简易且温度控制精准的人机接口系统。
[0004]本发明为解决习知技术的问题所采用的技术手段系提供一种退火炉的人机接口系统，远程连接于退火炉，退火炉设置有一温度感控机构以及一加热机构，人机接口系统包含:一参数设定机构，用以输入一参数设定信息，参数设定信息包括选自一温度设定值、一时间设定值、一扇叶开关控制、一风鼓开关控制、一风鼓间歇开关控制、一氦气大流量开关控制、一氦气小流量开关控制、及一木精开关控制的其中一个或多个；一控制机构，电性连接参数设定机构，接收参数设定信息，经远程传输而据以发出一控制信号控制退火炉的一氮气注入机构、一木精注入机构、一扇叶机构、及一风鼓机构的其中一个或多个机构；一PID温控机构，电性连接参数设定机构及温度感控机构，接收参数设定信息以及温度感控机构的一温度感测信息，经远程传输而据以发出一温控信号控制退火炉的加热机构；以及一远程传输机构，电性连接控制机构以及PID温控机构，用以远程传输控制信号以及温控信号而对应控制退火炉。
[0005]在本发明的一实施例中系提供一种退火炉的人机接口系统，还包括一手动控制机构，参数设定机构还包括一切换模块，切换连接于手动控制机构、控制机构、及PID温控机构，而于切换至手动控制机构时，由手动控制机构对应控制退火炉的氮气注入机构、木精注入机构、扇叶机构、或风鼓机构的其中一个或多个机构。
[0006]在本发明的一实施例中系提供一种退火炉的人机接口系统，参数设定机构还包括一运作步序模块，运作步序模块储存有数组阶段参数设定信息并依对应的运作步序予以运作。
[0007]在本发明的一实施例中系提供一种退火炉的人机接口系统，参数设定机构还包括一预约启动模块，储存有一预约启动信息，并根据预约启动信息而定时启动运作步序模块。
[0008]在本发明的一实施例中系提供一种退火炉的人机接口系统，还包括一警报监控装置，电性连接远程传输机构、退火炉的温度感控机构、一扇叶、以及一风鼓，警报监控装置于温度感控机构、一扇叶、或一风鼓运作异常时显不一警报信号。
[0009]在本发明的一实施例中系提供一种退火炉的人机接口系统，还包括一温控历史记录模块，连接退火炉的温度感控机构，用以记录并显示退火炉的温度感测信息。
[0010]在本发明的一实施例中系提供一种退火炉的人机接口系统，远程传输机构系为一PLC传输接口模块。
[0011]本发明的退火炉的人机接口系统具有以下的功效:藉由本发明的人机接口系统，由于众多信息系已由人机接口系统于远程整合，因此操作人员不仅能够简易而快速监控退火过程中的众多数值，进而提升处理流程的整体效率，更能够于远程操作退火炉而有较佳的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为显示根据本发明的退火炉的人机接口系统的一实施例的立体图；
[0013]图2为显示根据本发明的退火炉的人机接口系统的一实施例的方块图；
[0014]图3至图9为显示根据本发明的退火炉的人机接口系统的一实施例的使用者接口模块的示意图。
【具体实施方式】
[0015]以下根据图1至图8，而说明本发明的实施方式。说明并非为限制本发明的实施方式，而为本发明的实施例的一种。
[0016]如图1及图8所示，依据本发明的一实施例的一退火炉的人机接口系统100，远程连接于退火炉200。退火炉200设置有一远程传输机构21、一温度感控机构22、一加热机构
23、一木精注入机构24、一扇叶机构25、一氮气注入机构26、以及一风鼓机构27。
[0017]远程传输机构21系为一传输接口，其皆与退火炉200的温度感控机构22、加热机构23、木精注入机构24、扇叶机构25、氮气注入机构26、以及风鼓机构27相连接，用以接收所连接的机构的相关信息或信号而传递至退火炉200外界的其它机构，并且接收来自退火炉200外界的其它机构所传递的信息或信号，以使连接于远程传输机构21的机构受对应控制。在本实施例中，远程传输机构21系以实体线路连接人机接口系统100，但是也可以无线传输的方式而连接人机接口系统100。
[0018]温度感控机构22通常系为多个设置于退火炉200各处的热电耦(thermocouple)，用于感测退火炉200的一温度感测信息。在本实施例中，温度感测信息系包括有退火炉200的一炉内温度以及一炉外温度，其中炉内温度还细分为炉内上半部的一上段温度以及下半部的一下段温度，在其它实施例中，温度感测信息的炉内温度更可细分为炉内的上、中、以及下段温度，本发明并不限于此，端看实际应用所需。
[0019]加热机构23系为一燃气喷嘴，用于对退火炉200的炉内进行加温，但在其它实施例中，加热机构23也可为电热管或任何可用于对退火炉200的炉内加温的设备。
[0020]木精注入机构24系用于注入木精(CH30H，甲醇)至炉内以对待处理的工件进行渗碳处理。
[0021]扇叶机构25系利用扇叶将炉内的热能以气冷方式带走，以使炉内降温。
[0022]氮气注入机构26系于退火处理时注入氮气为保护气体，以避免待处理的工件表面氧化。
[0023]风鼓机构27系用于调节加热机构23的助燃气体，进而优化加热机构23的加热效率。
[0024]用于控制上述退火炉200的人机接口系统100包含:一参数设定机构11、一控制机构12、一 PID温控机构13、以及一远程传输机构14。
[0025]参数设定机构11包括有一使用者接口模块111、一首页调控模块112、一参数输入模块113以及一运转监控模块114。参数设定机构11系用于输入一参数设定信息，参数设定信息系用于控制退火炉200的相关信息，其包括有一温度设定值、一 PID控制值、一时间设定值、一扇叶开关控制信息、一风鼓开关控制信息、一风鼓间歇开关控制信息、一氦气大流量开关控制信息、一氦气小流量开关控制信息、及一木精开关控制信息。
[0026]使用者接口模块111系与首页调控模块112、参数输入模块113、以及运转监控模块114相连接，用以将参数设定机构11内的各个模块、或是连接于参数设定机构11的其它机构呈现于使用者接口模块111，以让使用者于使用者接口模块111输入所想要设定的参数设定信息。较佳地，使用者接口模块111系为一触碰式屏幕，参数设定机构11的其它模块、或是连接于参数设定机构11的其它机构系呈现于使用者接口模块111 (屏幕)中，使用者藉由触碰屏幕表面，而对参数设定机构11输入所想要设定的参数设定信息。当然，参数设定机构11也可搭配一外部输入装置，如鼠标、键盘、屏幕，以让使用者输入参数设定信肩、O
[0027]首页调控模块112系连结参数输入模块113以及运转监控模块114，其系供使用者于参数设定机构11的各个机构之间作切换而使用。如图3所示，当首页调控模块112呈现于使用者接口模块111时，使用者能够于输入处12a选择使用者接口模块111以英文、日本语、或是中文呈现，并能够于输入处12b而选择「执行现况」(连接至运转监控模块114)、「参数设定」(连接至参数输入模块113)或者是其它的功能。
[0028]参数输入模块113系用于输入参数设定信息并记录这些信息，如图4所示，其系为参数输入模块113呈现于使用者接口模块111，使用者能够于输入处13a输入温度设定值(偏差值及预想的输出值)、PID控制值，于输入处13b输入扇叶启动许可温度、运算时间(运算更新速度)、木精注入许可温度、风鼓间歇时间设定(开/关的时间长度设定)、风鼓运转(连续运转或间歇运转)、以及大风扇运转温度，并且显示有箱内温度(人机接口系统100内的温度)。当使用者设定完后，可触发输入处12d的「回首页」以回到首页调控模块112。
[0029]运转监控模块114是用于收集退火炉200的相关信息，如:炉内上段温度、炉内下段温度、炉外温度、目标温度(显示所设定的目标温度)、时间设定值(显示程序设定目标时间)、扇叶控制、风鼓控制、氮气大流量/小流量、温度运算值(显示PID温控机构13的运算值)、上段电源、下段电源、木精控制、起始温度等退火炉200的相关操作信息，并将这些相关信息予以整合而呈现。在本实施例中，温度感测信息系呈现于显示处14a，退火炉200的内部机构的开关状态则呈现于显示处14b。
[0030]控制机构12系为一中央处理单元，其电性连接参数设定机构11以及远程传输机构14。控制机构12接收来自参数设定机构11的参数设定信息，并根据参数设定信息而经远程传输机构14进行远程传输,据以发出一控制信号控制退火炉200的一木精注入机构
24、一扇叶机构25、一氮气注入机构26、及一风鼓机构27。
[0031]PID温控机构13系为，电性连接参数设定机构11、远程传输机构14、及温度感控机构 22。PID 温控机构 13 系为一 PID 控制器(Proport1nal Integral DerivativeController)，PID温控机构13用以接收参数设定信息的温度设定值、PID控制值，经远程传输机构14而远程传输,据以发出一温控信号控制退火炉200的加热机构23,且PID温控机构13根据温度感控机构22的温度感测信息，而动态调整所发出的温控信号，以使加热机构23的温度控制更加精准。
[0032]远程传输机构14系为一传输接口，电性连接控制机构12以及PID温控机构13，用以远程传输控制信号以及温控信号而对应控制退火炉200。如此一来，由于众多信息系已由人机接口系统100整合，因此操作人员不仅能够简易而快速监控退火过程中的众多数值，进而提升处理流程的整体效率，更能够藉由人机接口系统100而于远程操作退火炉而有较佳的安全性。
[0033]如图2所示，人机接口系统100还可包括一手动控制机构12，参数设定机构11还包括一切换模块115。手动控制机构12与参数设定机构11以及远程传输机构14相连接，当切换至手动控制机构15时，手动控制机构15对应控制退火炉200的氮气注入机构26、木精注入机构24、扇叶机构25、或风鼓机构27的其中一个或多个机构。切换模块115则连接于使用者接口模块111，参数设定机构11藉由切换模块115而切换连接于手动控制机构15、控制机构12、或PID温控机构13。举例而言，如图5所示，图式上半部为手动控制机构15经使用者接口模块111而呈现，当使用者触发输入处12b中的「手动操作」时，切换模块115便将参数设定机构11切换与手动控制机构12相连接，使用者于输入处15a以手动方式输入参数设定信息，例如热机构23于炉内上/下段区域的电源控制、木精注入机构24的开关控制、扇叶机构25、氮气注入机构26的大/小流量开关控制、以及风鼓机构27的开关控制/间歇开关控制，进而直接控制退火炉200中所对应的相关机构。
[0034]如图2所示，参数设定机构11还包括一运作步序模块116，运作步序模块116储存有数组阶段参数设定信息并依对应的运作步序予以运作。如图7所示，使用者于输入处16a输入此步序中PID温控机构13所需的温度运算初始值，于输入处16b处输入此步序的运作时间，并于输入处16c处设定此步序中其它机构的运作，如扇叶机构25是否开启、氮气注入机构26系以大流量及/或小流量注入炉内、木精注入机构24是否开启等运作。如此一来，使用者能够于输入处12c选择已设定好的运作步序，以控制退火炉200执行所想要的退火处理步序。
[0035]如图2所示，参数设定机构11还包括一预约启动模块117，连接使用者接口模块111。预约启动模块117储存有一预约启动信息，并根据预约启动信息而定时启动运作步序模块116。图5系为预约启动模块117经使用者接口模块111所呈现的示意图，使用者可于输入处17a输入预约启动信息(月、日、时、分)而储存至预约启动模块117，当系统时间符合预约启动信息，预约启动模块117则启动对应的运作步序。
[0036]如图2所示，人机接口系统100还包括一警报监控装置16，电性连接于远程传输机构14、温度感控机构22、扇叶机构25、以及风鼓机构27。如图5所示，图式下半部为警报监控装置16经使用者接口模块111而呈现，使用者可于输入处15b设定警报控制(停用无声或开启有声)、定安全操作的温度标准(炉内及炉外)、以及设定所监控处的警报开启或关闭(炉内上、下段、炉外、扇叶、风鼓、及预约启动结束时)，若温度感控机构22、扇叶机构25、或风鼓机构27运作异常时显示一警报信号，以让使用人机接口系统100时的安全性更佳。
[0037]如图8所示，本发明的人机接口系统100还包括一温控历史记录模块118，温控历史记录模块118设置于参数设定机构11中而与使用者接口模块111连接，并经远程传输机构14而电性连接退火炉200的温度感控机构22，用以记录并于显示处18a显示退火炉200的温度感测信息。当然，温控历史记录模块118也可不设置于人机接口系统100而是设置于退火炉200处，并经远程传输机构21且连接参数设定机构11的使用者接口模块111，也可以达到记录并显示温度感测信息的功效。
[0038]如图2所示，依据本发明的一实施例的一退火炉的人机接口系统，其中远程传输机构14系为一 PLC传输接口模块，能够以更稳固及不受干扰的方式传递数字信号，其可靠性优于习知的继电器控制装置。
[0039]以上的叙述以及说明仅为本发明的较佳实施例的说明，对于此项技术具有通常知识者当可依据所界定申请专利范围以及上述的说明而作其它的修改，然而此些修改仍应是为本发明的发明精神而在本发明的权利范围中。
【权利要求】
1.一种退火炉的人机接口系统，远程连接于该退火炉，该退火炉设置有一温度感控机构以及一加热机构，其特征在于，该人机接口系统包含: 一参数设定机构，用以输入一参数设定信息，该参数设定信息包括选自一温度设定值、一时间设定值、一扇叶开关控制、一风鼓开关控制、一风鼓间歇开关控制、一氦气大流量开关控制、一氦气小流量开关控制、及一木精开关控制的其中一个或多个； 一控制机构，电性连接该参数设定机构，接收该参数设定信息，经远程传输而据以发出一控制信号控制该退火炉的一氮气注入机构、一木精注入机构、一扇叶机构、及一风鼓机构的其中一个或多个机构； 一 PID温控机构，电性连接该参数设定机构及该温度感控机构，接收该参数设定信息以及该温度感控机构的一温度感测信息，经远程传输而据以发出一温控信号控制该退火炉的该加热机构；以及 一远程传输机构，电性连接该控制机构以及该PID温控机构，用以远程传输该控制信号以及该温控信号而对应控制该退火炉。
2.如权利要求1所述的退火炉的人机接口系统，其特征在于，还包括一手动控制机构，该参数设定机构还包括一切换模块，切换连接于该手动控制机构、该控制机构、及该PID温控机构，而于切换至该手动控制机构时，由该手动控制机构对应控制该退火炉的该氮气注入机构、该木精注入机构、该扇叶机构、或该风鼓机构的其中一个或多个机构。
3.如权利要求1所述的退火炉的人机接口系统，其特征在于，该参数设定机构还包括一运作步序模块，该运作步序模块储存有数组阶段参数设定信息并依对应的运作步序予以运作。
4.如权利要求3所述的退火炉的人机接口系统，其特征在于，该参数设定机构还包括一预约启动模块，储存有一预约启动信息，并根据该预约启动信息而定时启动该运作步序模块。
5.如权利要求1所述的退火炉的人机接口系统，其特征在于，还包括一警报监控装置，电性连接该远程传输机构、该退火炉的该温度感控机构、一扇叶、以及一风鼓，该警报监控装置于该温度感控机构、一扇叶、或一风鼓运作异常时显不一警报信号。
6.如权利要求1所述的退火炉的人机接口系统，其特征在于，还包括一温控历史记录模块，连接该退火炉的该温度感控机构，用以记录并显示该退火炉的该温度感测信息。
7.如权利要求1所述的退火炉的人机接口系统，其特征在于，该远程传输机构系为一PLC传输接口模块。
【文档编号】F27D19/00GK104422297SQ201310370322
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】李茂诚 申请人:协鋐机电有限公司