隔壁搬来的帖子（渗碳时降温过程PID如何控制？）

cnszgong

渗碳时降温过程PID如何控制？我公司的渗碳零件的渗碳体析出的原因之一就是多用炉没有用降温的PID控制，这样就必然存在冷冲现象，但是，没有人会设置降温PID。请有这方面经验的高手指点。谢谢！
因为，渗碳件要加热到920强渗-扩散-降到淬火温度-淬火。扩散后的降温没有控制的话，就会出现冷冲现象，温度会短时低于渗碳体析出温度，这样就会渗碳体超标。
特别是防渗产品，由于防渗剂对炉体有增加导热系数的影响，炉子的冷冲现象随着时间的延长增大，渗碳体就会在较低温度析出，成为废品。

吉祥如意

PID可以控制碳化物的析出？{:soso__3110130392203091378_3:}

cnszgong

吉祥如意 发表于 2015-11-21 13:43
PID可以控制碳化物的析出？

发贴人陷入了一个误区。

吉祥如意

cnszgong 发表于 2015-11-21 13:48
发贴人陷入了一个误区。

按照他的逻辑：既然存在过度冷冲现象，必然也存在过度热冲现象？
这样的多用炉子控制系统？

cnszgong

吉祥如意 发表于 2015-11-21 13:54
按照他的逻辑：既然存在过度冷冲现象，必然也存在过度热冲现象？
这样的多用炉子控制系统？ ...

所以他认为是设备不好。

吉祥如意

cnszgong 发表于 2015-11-21 13:56
所以他认为是设备不好。

那就说说，析出的碳化物是什么形态的？

cnszgong

吉祥如意 发表于 2015-11-21 13:58
那就说说，析出的碳化物是什么形态的？

没有必要考虑碳化物是什么形态的

草原的风

直觉————卖PID的发的帖子

cnszgong

草原的风 发表于 2015-11-21 14:20
直觉————卖PID的发的帖子

不是的，是某人渗碳产品碳化物超标后认为是设备降温时出现冷冲现象造成这样的结果。他其实是想实现设备降温时通过PID控制避免冷冲造成碳化物析出。

hongqk

按照这原贴的意思，我还在考虑如果达到炉内温度准确平衡地控制，以满足降温而不出现过冷的现象，但娃娃一语点醒。
炉内仪表显示的温度只是空间热电偶位置的温度，不是零件本身，更不是零件内部的温度，多用炉降温过程由于没有主动冷却装置，不会出现冷却过冲的现象。
用分段编程控温的仪表可以达到很好的控制效果，也不是PID的问题。

cnszgong

hongqk 发表于 2015-11-21 16:09
按照这原贴的意思，我还在考虑如果达到炉内温度准确平衡地控制，以满足降温而不出现过冷的现象，但娃娃一语 ...

如果有PID控制冷却速度的设备应该是件好事。不过具体实施起来难度较大。它必须满足设备在相同温度条件下，满负载（装炉量100%）和半负载（装炉量50%）时冷却速度要一致。并且冷却速度能够可调节。可以做大型零件的等温正火和等温球化退火。（等温正火和等温球化退火冷速不同）
如果有这样的设备那么还是蛮有市场前景的。
当然楼主提出的问题其实和降温冷却是没有关系的。

hongqk

cnszgong 发表于 2015-11-21 16:20
如果有PID控制冷却速度的设备应该是件好事。不过具体实施起来难度较大。它必须满足设备在相同温度条件下 ...

当我们只有一种方式控制温度时，就只能控制一个因素，那就是加热功率。
当炉温的下降速度快过设定降温速度时，可以控制一定的输出功率以保证炉温不过快冷却；当实际的降温速度低于设定温度的时候，我们是没有办法采取措施来加快冷却速度。

cnszgong

hongqk 发表于 2015-11-21 17:04
当我们只有一种方式控制温度时，就只能控制一个因素，那就是加热功率。
当炉温的下降速度快过设定降温速 ...

能否对冷却（鼓）风机实现变频控制？
由冷却控制系统控制冷却速度（比如进风量）达到某一温度后和加热保温系统配合使用平稳过渡并保持在某一温度。？
当然普通井式炉带冷却通道和冷却用（鼓）风机在风机全开的情况下，由于装炉量不同，冷却速度是不同的。

吉祥如意

cnszgong 发表于 2015-11-21 17:11
能否对冷却（鼓）风机实现变频控制？
由冷却控制系统控制冷却速度（比如进风量）达到某一温度后和加热保 ...

插上一句：我想这个当然可以。
它的上级控制平台系统？

cnszgong

吉祥如意 发表于 2015-11-21 17:16
插上一句：我想这个当然可以。
它的上级控制平台系统？

我用过Demig的控制表。

吉祥如意

cnszgong 发表于 2015-11-21 17:34
我用过Demig的控制表。

这方面我是外行。
还是听洪工讲课。

cnszgong

吉祥如意 发表于 2015-11-21 17:36
这方面我是外行。
还是听洪工讲课。

那个系统有快冷通道和鼓风机。但冷却速度是不可控的（不带PID冷却控制）。快冷通道打开后鼓风机火力全开，至于冷却速度靠装炉量大小调节，装炉量大了冷却速度自然就慢了，装炉量小了冷却速度就大了。在满载（装炉量100%）时即使鼓风机全开状态，冷却速度和炉冷相差不大。

cnszgong

吉祥如意 发表于 2015-11-21 17:36
这方面我是外行。
还是听洪工讲课。

吉祥如意

cnszgong 发表于 2015-11-21 17:41
那个系统有快冷通道和鼓风机。但冷却速度是不可控的（不带PID冷却控制）。快冷通道打开后鼓风机火力全开 ...

PID似乎只是对功率进行控制（如电流的控制）。
变频控制似乎需要变频器及变频电机配套控制。
确实不知装个PID能解决问题？

hongqk

吉祥如意 发表于 2015-11-21 19:26
PID似乎只是对功率进行控制（如电流的控制）。
变频控制似乎需要变频器及变频电机配套控制。
确实不知装 ...

可能您与大多数朋友一样，对PID仪表有点误解，认为PID只能控制温度，其实PID仪表只是一种控制方法，可以用在温度、压力、流量、频率等很多物理量的控制中。
冷却也是可以用PID仪表来控制的，只需要将被控制的反馈量——炉温进入仪表，输出量的标准控制信号与变频器相联，变频风机控制炉温降速是可行的，只是对于多用炉来讲，炉内的气氛不好实现。有马弗罐的炉子，只冷却炉罐的话就容易了。
如果在真空炉气淬内，也是可以控制冷却速度的，这一点从理论上讲比其他淬火介质固定的冷却速度要好很多。

cnszgong

hongqk 发表于 2015-11-21 19:50
可能您与大多数朋友一样，对PID仪表有点误解，认为PID只能控制温度，其实PID仪表只是一种控制方法，可以 ...

这时候只要将插入炉罐内部的热电偶输出信号用来控制就行了。

吉祥如意

hongqk 发表于 2015-11-21 19:50
可能您与大多数朋友一样，对PID仪表有点误解，认为PID只能控制温度，其实PID仪表只是一种控制方法，可以 ...

PID可以理解为程序控制器？

cnszgong

吉祥如意 发表于 2015-11-22 09:42
PID可以理解为程序控制器？

P---比例
I---积分
D---微分

hongqk

吉祥如意 发表于 2015-11-22 09:42
PID可以理解为程序控制器？

也不全对，因为还有一种仪表是不带PID控制的，只有位式控制，像原来的老式井式炉用的通断控制。
PID控制也有几种实现模式，如温度控制中，采用移相触发是控制波形的导通角，调节的是电压，从仪表上看到电流电压最后是平稳的。在碳势控制中，虽然只有电磁阀，只能进行通断控制，也是可以做PID控制的，假如设定一个通断周期为10秒，通6秒，断4秒，就说明输出大小是60%，控制的是一个周期内通断时间的长短，温度控制中的周波控制原理也是如此。

正信热处理

楼主想的也太玄乎了吧，常规零件的渗碳淬火不管是对表面硬度、还是金相组织来说，设计工艺温度总该有个上下差吧？不会因为5-10度的影响就产生不合格吧？
楼主会不会是想完成强渗后在降温至ES线以下（对渗碳层而言也就是Arcm),会析出碳化物，想通过PID来控制碳化物的量？

cnszgong

正信热处理 发表于 2015-11-22 11:04
楼主想的也太玄乎了吧，常规零件的渗碳淬火不管是对表面硬度、还是金相组织来说，设计工艺温度总该有个上下 ...

呵呵 大概就是这个意思。18楼就是回复。

hongqk

正信热处理 发表于 2015-11-22 11:04
楼主想的也太玄乎了吧，常规零件的渗碳淬火不管是对表面硬度、还是金相组织来说，设计工艺温度总该有个上下 ...

从帖子反馈的情况来看，应该是有一个强制冷却的装置，使得冷却过程中出现了像升温过程中PID控制不好的过冲，并将之定义为冷冲，希望有好的PID参数来控制不出现冷冲。
这问题的前提条件是有强制冷却装置，并且可以控制制冷量，如果有这样的装置并进入PID控制环节，是可以实现温度曲线的理想要求。但还只是图上采集曲线的显示曲线，与零件的真实温度是两个不同的温度。

cnszgong

hongqk 发表于 2015-11-22 16:10
从帖子反馈的情况来看，应该是有一个强制冷却的装置，使得冷却过程中出现了像升温过程中PID控制不好的过 ...

会不会还有一种可能：比如温控仪表的上下限设置太大呢？

正信热处理

hongqk 发表于 2015-11-22 16:10
从帖子反馈的情况来看，应该是有一个强制冷却的装置，使得冷却过程中出现了像升温过程中PID控制不好的过 ...

强制冷却装置也许可以实现，但仪表值与工件实际值还是有差距的，更大的挑战是实现九点或者更多点降温均匀性。

hongqk

cnszgong 发表于 2015-11-22 16:30
会不会还有一种可能：比如温控仪表的上下限设置太大呢？

PID控制方式与上下限没有关系，位式控制与上下限有关。

hongqk

正信热处理 发表于 2015-11-22 16:34
强制冷却装置也许可以实现，但仪表值与工件实际值还是有差距的，更大的挑战是实现九点或者更多点降温均匀 ...

强制冷却中最佳的方式还是气冷，有风机，通过气嘴布气的方式。
但一般的气氛炉、多用炉是不好实现的。

吉祥如意

cnszgong 发表于 2015-11-22 10:45
P---比例
I---积分
D---微分

感谢讲解！受益非浅。

cnszgong

hongqk 发表于 2015-11-22 16:39
PID控制方式与上下限没有关系，位式控制与上下限有关。

如果担心零件很大而效果较差的话，这个问题一般也不是太难解决吧，因为一般大型零件的检测或者取样都是指距表面一定距离的位置（不会是零件的中心）。