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PLC和变频调速供暖系统在这项工作中，中等容量控制的采暖系统的设计和建造。加热过程的控制的编程方法是通过集成的可编程逻辑控制器（PLC）和变频器（FI）来实现。PLC的主要功能是确定所需的温度水平，并在炉的加热保持时间相关的时间间隔FI被用于控制温度的各种操作点之间的动态变化。所设计的系统示出了用于增加或降低温度的情况下，从零到最大为任何要求的范围的时间温度的全面控制的能力。该系统的所有变量会被逐渐改变，直到达到其所需的工作点。进行的实验研究，调查回火温度和0.4％的碳钢的硬度和耐疲劳性回火时间的效果。已经发现，增加回火高于550的LCTEM-023或回火时间减小硬度的材料。还发现存在于该样品可以生存什么都施加载荷是循环的最大数目。关键词热处理PLC控制频率控制回火1.简介热处理是受控加热和金属的冷却不改变产品的形状，以改变它们的物理和机械性能。热处理通常与人口增加-ING材料的强度有关，但它也可以被用于改变某些制造目标，例如改进加工，提高加工性，和冷加工操作之后恢复延展性。因此它是一个非常有利的过程，它不仅可以帮助其他人，而且在过程中，还可以通过增加强度或其他理想特性[1,2]提高产品的性能。感应加热在新的单开关并联谐振变换器[3]中进行了介绍。该电路由一个输入LC滤波器，一个桥式整流器和只有一个控制的电源开关。开关在软通信模式下操作，并作为一个高频发生器。电压馈谐振逆变器LCL与移相控制[4]提出。它被认为，该控制策略在兆赫工作区域，其中需要一个恒定的开关频率所提供的优点。逆变器稳态割据化使用基本频率分析分析。与移相脉冲调制方案相比具有成本效益的高效率逆变器，它提出了中等功千瓦感应加热的应用的方法[5]。亲自构成逆变器在很宽的功率调节范围完成软开关操作。达到的实际功率转换效率为96.7％。降低转炉逆变器系统的直流母线电容器尺寸的控制方法[6]被提出的主要思想是利用在转换器的电流控制的逆变器的运行状态。该控制策略是有效调节直流电压电平。即使是直流环节电容器是任意小，负载突然变化而变化率为96.7在[7]中提出了一种方法通过调查恒定关于各种测试体积的关系是，吐温温度恢复时间和理论热时间来准确地预测微型码制所需的温度，应恢复考虑检漏仪重复性和准确性和应用采用PLC压力系统。在[8]的方法被证明设计一个PLC的方法，有组织的在制造系统泵送工具物理输入和输出之间的关系。[9]在其中的实验研究进行探讨使用两轴与PLC控制在太阳能跟踪烯ERGY收集的效果。两轴跟踪表面显示出更好p-曼斯与增加所收集的能量达41％，比如上面所述固定表面简介。PLC的主要功能是控制在炉[10]所需要的温度水平，并加热保持时间相关的时间间隔。变频器用于控制温度的不同操作点[11,12]之间的动态变化。S.阿卜杜拉R.阿布-能源转换与管理.PLC与频率控制的这种整合表示-相容性为最高温度的完全控制在DY-动力学和静态条件从零开始在增加或减少的温度的情况下评估。如在HY-80钢铸件双相回火处理时间的函数的性质和微观结构是由[13]进行评估。这些变化为该钢是在两相区的温度范围内保持的时间。这项研究的一个重要的发现是，违背了正常的行为回火HY-80钢的双相范围内回火过程中展示了韧性SE-维尔的损失;它可以被夸大更长的保持时间和较高的温度。在铁-C-Cr的莫-X合金高周疲劳失败的断口调查是由[14]提出。他们发现，各种值有可能影响高循环疲劳失效，最显著一个处理的性质和嵌入沉淀的位置和锻造压下率。由[15]研究了回火马氏体钢的循环塑性衰老的作用。他们在该温度范围20-600LC4硬度水平进行了具体的等温变形测试在回火马氏体钢55NiCrMoV7。他们发现，该环状应激反应通常表示第几个循环的初始指数软化，随后不饱和逐渐软化，硬度显着降低，当试样在升高的温度，循环软化强度增加同时进行老化和F与试验温度为300〜600的LC，但最大厄宁软强度发生在室温里。反向传播神经网络被用于由[16]至迈兹高钒的高速钢，包括残留奥氏体量，硬度的预测的热处理技术，根据淬火和回火温度耐磨性进行处理。热处理马氏体，习惯淬火和回火不同的新型概念被提出由[17]。这种新颖的治疗已被称为“淬火和分区'（Q&P），从淬火回火区分它并可以用来产生具有马氏体/奥氏体组合给予有吸引力的特性的微观结构。可逆马氏体相变，老化和铁碳马氏体低的特性，ATURE回火是由[18]研究。在这项研究中，在铁基高碳合金中观察到在温度可逆马氏体转变时无晶格脱（包括双空位）可能扩散。形成和碳空位团的行为进行了研究和探讨。六方电子碳化物化学成分被确定为碳化铁，颗粒大小和电子碳化物/马氏体取向对电子碳化物的效果呢。2加热系统的设计和控制在这项工作中，使用其中在PLC的存储器存储的指令被用来控制加热过程的致动控制的开环和编程方法进行PLC和频率控制的加热系统的设计。自动控制加热系统的硬件组件的块透射克示于图。个人电脑是用来编写控制程序，然后通过通信电缆将其下载到PLC[19,10]。PLC为S7-200型，其中有12个输入，8个输出和220VAC电源voltage.PLCS7-200采用梯形逻辑图编程语言中的参考文献描述[19,10]。PLC的主要功能是指示模拟单元去打开或关闭，和所需的百分比的输出和相关的保持时间间隔。PLC的数字输出是从零到32,700量化-水平不等。模拟单元的功能是在输出的PLC成模拟值，这在模拟单元的输出范围从零到10伏直流传输数字初放值。在项目输出电压的不同百分比供给到炉由变频器是最初由模拟单元输出其中0的DVC在频率变换器的输出等于0％和10伏的输出处等于100％表示频率INVER-TER。变频器是一个单相输入三相输出，220伏的额定输出电压，50赫兹的额定输出频率和3千瓦的功率。在这项工作类型SINAMICSG110的变频器使用[11]。根据通过模拟单元PLC的不同传入指令变频器操作电压和频率的要求的比例的三相加热器。参数单元是一种用于编程上斜和下斜在每两个控制水平之间的时间程序员。这样，频率变换器有两种类型的命令：（1）的COM-mands类型是由PLC提供给模拟单元然后到变频器到状态保持时间间隔。（2）由参数单元TD提供的命令的类型控制所述倾斜上升和斜坡下降时间进行各种操作等级[20]之间的软转换条件。该炉由一个三相加热器在一间是3千瓦的额定功率，220VAC额定输入电压，50赫兹额定频率和星型连接。频率控制的加热系统的数学描述在PLC和频率控制，其中三相加热系统的主要重要的部分是频率逆变器和三相炉。3.1。变频器的建模从各类变频器的交流电机调节，更重要的是晶闸管变频器明确如图2所示的直流部分.这种类型的变频器的具有高技术和经济参数频率控制信道的方程可以写成F=kfUf(1)其中，Kf为变频控制逆变器放大系数信道和Uf的频率发生器的输入电压。电压控制信道的方程将是u=KvUu（2）其中，Uu和u是逆变器的输出电压和输入电压。晶闸管中频逆变器的直流电路包括最不发达国家的过滤器，其中，LD是过滤器的电感，C是电容滤波电容器。直流电路的方程是2.358S.阿卜杜拉R.阿布-Mal3louh/能源转换与管理其中，Ed是转换器的输出的整流电压，Rd是线圈和id的有源电阻是线圈电流，IU是输入CUR-租逆变器和IC冷凝器的电流。3.2。炉的建模图1的右手边。图2示出包括在一个房间三相加热器的炉中。三相加热器在Q1的速度放出热量和房间在Q2的速度失去热量其中，Kh为加热器系数。假设在房间里的空气是在一个均匀的温度T和没有蓄热在房间的墙壁，我们可以推导出描述在室温下的时间变化率的方程其中，钴是空气在房间的热容量。如果房间内的温度是T和该室外面到其中，Ro为壁的电阻率4.实验及结果4.1。测试控制系统的性能为了测试所设计的控制系统正常每次形成所需的温度控制的能力，进行连续热处理的实验及其结果被去刻划如下。图3示出输入频率与时间图。图4示出了温度对时间的两个试样1和2，其中这个过程代表一个热处理工艺以仅斜坡ING功能进行（即炉和变频器仅使用），在这种情况下，保持时间为从记关闭钼彪炉子被致动（形式室温）。这就是为什么图开始于20LC，然后温度上升对一段时间内的使用斜升功能变频器S.阿卜杜拉R.阿布-Mallouh/能源转换与管理49（2008）3356-336133591小时开始上升，然后温度达到400LC和保持2小时。然后进行1小时的减速时间进行。图5示输出输入频率与时间图。图6所示输出（即与PLC和ANA-日志单元集成炉和变频器被使用）的温度对时间的所述第二两个试样3和4，其中这个过程表示受控的热处理过程，以及如之前所提在这种情况下，保持时间从炉被致动的时刻（形式室温）计数关闭。这就是为什么图开始于20LC，然后温度上升采用斜升功能和步骤的顺序取决于PLC程序，第一次加压过程大约需要2个小时，然后2小时降温至在半小时和斜坡起坐200LC再次在步骤1小时，再次达到400LC和最后下降到室温在一个过程，需要0.5小时。4.2。热处理实验.六十标本按照适合于疲劳试验机的标准尺寸加工。这些情形示于图7.这些样品制成的0.4％C钢。这些样品的四个被留下没有任何进一步的热处理。其余均热处理。典型钢的热处理方法包括加热该物体（奥氏体化），然后导致其温度（淬火）的快速和急剧下降。到GETHER，这两个过程产生非常硬的微结构在中碳或高碳钢，然后可以'回火“，以防止材料粉碎。如上所述，加热处理的第一阶段是水淬。这是通过加热试样到860的LC一段1小时完成，导致在转化的微结构向奥氏体（面心立方）。该加热过程随后水淬样品至室温。这意味着，microstruc-TURE转化成马氏体（体心四方）。这些淬火试样干燥，并保存在塑料袋，以防止试样的腐蚀。第二热处理阶段的回火。在化学上，回火的过程是从亚稳MAR-tensite向铁素体和渗碳体的变换，这种变化是通过退火在低于奥氏体化温度的温度下实现的，但足够高就可能会出现的渗碳体粒子的成核，渗碳体的形成吸引来自周围基地洛伊碳，允许它转换为铁素体，冷却该对象结束退火过程中，通过减缓碳的扩散停止渗碳形成。在本文中，回火温度与回火效应时间上的0.4％的碳钢的硬度和耐疲劳性进行了研究。标本分为按四类回火温度（400，500，550和600℃），并以根据回火时间（1，2和3小时）三种类别。7疲劳试验片。样品的硬度，然后使用标准测试布氏试验机并且结果被记录，并在绘制图8中然后将样品用标准的疲劳试验测试机和结果列在图绘制在9-11。5讨论，在本文中，回火温度与回火效应时间上的0.4％的碳钢的硬度和耐疲劳性进行了研究。图8表明，对于温度低于550度，回火温度对测试的硬度的效果标本小。但它成为下显著大于550℃（硬度4％-8％的跌幅），因此，用于回火有效地降低硬度，回火温度应高于550℃。对于回火温度高于550度时，我们注意到，硬度随温度的线性下降。关于回火时，这个数字显示，提高回火时间减少所得硬度（4％-8％的下降硬度）。现在，如果我们看一下疲劳试验结果，我们可以看到，疲劳周期的增加与减少所施加的数循环载荷。我们还可以注意到，周期数来该样品可以生存有超过一个最大值该样品将失败无论所施加的载荷了，这个可以从斜率的突然急剧增加可以清楚地看出的曲线的周期数目增加。5.图为2小时回火时间10疲劳寿命曲线图为对于400LC13.疲劳寿命曲线6结论在这项工作中，介质容量控制的加热系统被设计并采用PLC和变频调速构成。该系统设计用于显示的完全控制能力温度从零到最大值和从最大值至零任何所需的时间范围。作为结果，受控加热系统的实验它被发现的在0.4％的硬度显著下降碳素钢来实现的，回火温度应超过550℃。增大预热时间减少0.4％的碳的硬度钢，有循环的最大数目的样本能存活的任何所施加的载荷了，这个最大周期数随着回火温度的升高，增加回火时间增加了0.4％的疲劳寿命碳钢。