摘要：本文介紹了以世紀星組態(tài)軟件為上位機控制軟件對金屬材料熱處理中加熱溫度、時間控制及材質(zhì)、材料管理的控制系統(tǒng)。

關鍵詞：世紀星組態(tài)軟件；熱處理；加熱控制；報表

1 概述
　　隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，生產(chǎn)中機械大量應用，提高機械零件的熱處理自動化水平能有效提高熱處理效率和質(zhì)量。熱處理控制是將材料放在一定的介質(zhì)內(nèi)加熱、保溫、冷卻，通過改變材料表面或內(nèi)部的組織結構，來控制其性能的一種綜合工藝過程。真空熱處理是指熱處理工藝的部分或全部在真空狀態(tài)下進行的，真空熱處理可以實現(xiàn)幾乎所有的常規(guī)熱處理所能涉及的熱處理工藝，而且熱處理質(zhì)量大大提高，廣泛的于應用各種金屬、陶瓷、玻璃等材料處理中。
　　熱處理行業(yè)廣泛使用溫度控制器、溫度控制儀表或PLC和組態(tài)軟件來完成控制過程。世紀星監(jiān)控組態(tài)軟件以其全面的硬件兼容性、強大的報表功能、完善的控制能力、專業(yè)的溫度控制曲線控件完全滿足熱處理行業(yè)應用。世紀星組態(tài)軟件在熱處理行業(yè)中的應用，不僅大大提高了熱處理行業(yè)生產(chǎn)的自動化水平，也逐漸成為該行業(yè)的一大競爭優(yōu)勢。

2 組態(tài)軟件
　　組態(tài)軟件又稱監(jiān)控組態(tài)軟件。現(xiàn)在我們通常說的組態(tài)軟件是指具有數(shù)據(jù)采集與過程控制的功能的專用軟件。組態(tài)軟件是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件通過自身攜帶的大量通信協(xié)議，能與常見的各種硬件設備包括：PLC、智能儀表、智能模塊、變頻器等通信。其應用領域很廣，在電力、給水、石油、化工、冶金等需要自動控制的領域數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領域都能看見組態(tài)軟件。
　　在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，要實現(xiàn)某一上位機監(jiān)控任務都是通過編寫程序（C、VB、VC等）來實現(xiàn)的。編寫程序不但工作量大、周期長，而且容易犯錯誤，不能保證工期，后期維護困難等。利用世紀星組態(tài)軟件的組態(tài)功能，可以快速構建一套適合自己的應用系統(tǒng)，具有開發(fā)時間短，對使用者要求、低易學易用、支持現(xiàn)場調(diào)試、后期維護簡單等特點。隨著世紀星組態(tài)軟件的快速發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、WEB發(fā)布、開放數(shù)據(jù)接口、對I/O設備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容。

3 熱處理生產(chǎn)工藝
　　熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接，不可間斷。
　　加熱是熱處理的重要工序之一。加熱時利用熱源直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金屬，以至浮動粒子進行間接加熱。金屬熱處理的加熱方法很多，最早是采用木炭和煤作為熱源，也有使用液體和氣體燃料加熱。電的應用使加熱易于控制，且無環(huán)境污染被廣泛應用。
　　金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。
　　加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度，是保證熱處理質(zhì)量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。另外轉變需要一定的時間，因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉變完全，這段時間稱為保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時，加熱速度極快，一般就沒有保溫時間，而化學熱處理的保溫時間往往較長。
　　冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。
　　利用世紀星組態(tài)軟件和溫度控制器或溫控儀表、PLC等通信，操作員可以實時設定生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并可以實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)設置批量下傳，操作安全簡單方便。世紀星組態(tài)軟件將實時溫度采集回來，并繪制成曲線，形成熱處理溫度曲線，對熱處理工藝人員改進或制定新工藝標準提供依據(jù)。

4 組態(tài)設計
　　世紀星組態(tài)軟件提供功能強大的表格組態(tài)及配方功能。利用世紀星組態(tài)軟件的配方功能實現(xiàn)熱處理工藝多到參數(shù)的存儲及調(diào)用，可以減少人工輸入錯誤，簡化手工記錄工藝參數(shù)的繁瑣。如圖一：

圖一

　　世紀星軟件兼容系統(tǒng)的ODBC接口，支持所有關系型數(shù)據(jù)庫，例如：Access，SQL等。對生產(chǎn)的產(chǎn)品能實現(xiàn)實時記錄，歷史數(shù)據(jù)可查，自動生成報表等功能。為熱處理產(chǎn)品記錄管理工作提供極大的便利。如圖二：

圖二

　　線控件能將系統(tǒng)實時記錄的生產(chǎn)數(shù)據(jù)例如：溫度等，繪制成曲線，時間也有操作員設定，數(shù)據(jù)永久記錄，查詢方便，為工藝人員制定工藝標準提供可靠依據(jù)。如圖三：

圖三

5 總結
　　在熱處理控制系統(tǒng)中使用世紀星組態(tài)軟件的自由報表、趨勢曲線、報警等組件，使原本由人工完成的復雜的檢測過程變得更具實時性、準確性，不僅提高了工作效率，也減少了操作遠工作量。同時系統(tǒng)自動打印一天加工檢測數(shù)據(jù)的報表，以作保存和日后的數(shù)據(jù)分析、查詢，同時系統(tǒng)也完成了對車間工作人員信息的管理以及班組考核等功能，方便部門的管理者了解工作人員的工作狀態(tài)，該檢測系統(tǒng)中有部分加工過程數(shù)據(jù)由人工錄入，雖然沒有實現(xiàn)完全的計算機監(jiān)控，但是大部分加工檢測過程由世紀星監(jiān)控組態(tài)軟件完成，從而也提高了加工車間的自動化水平，也使得該工廠的生產(chǎn)效率在同行業(yè)中處于領先位置。