周红芳，王娟娟

(西安交通工程学院 电气工程学院，陕西 西安 710300)

近年来，随着航空、医学器材等对铝合金质量要求越来越高，因此，对金属热处理的要求也越来越高。箱式退火炉用于对铝板材或铝卷材进行热处理的大型热处理设备，经过退火去除内部应力，减少工件的硬度，增加塑性，便于进一步加工。本文设计了西门子S7-300PLC作为控制中心，编写控制精度高的温度PID控制程序，精度范围为±5 ℃，实现恒温控制，组态西门子上位机软件WinCC实现温度实时监控。

1 真空退火炉的基本结构

箱式退火炉系统采用电阻带加热方式，炉体组成1 500 mm(长)×750 mm(宽)×450 mm(高)。退火炉基本组成包括炉体、进出料台车、8个加热区和冷却部分。箱式退火炉的基本组成结构如图1所示。

图1 退火炉基本组成结构

(1)炉体。炉体由炉门、箱体、加热元件组成。进出料小车送料时，安全销拔出，压紧缸放松，炉门上升到位，送料结束时，炉门下降到位，安全销插入，压紧缸压紧，退火炉准备加热。

(2)进出料台车。进出料台车由电动机进行驱动，限位开关控制台车在退火炉内运动的极限位置。被加热的铝材由移动式台车送料到退火炉内，加热完成后，由台车送料到炉体外，进行自然冷却。

(3)加热部分。加热元件采用电阻带加热，电阻带在炉体内表面均匀分布成8个加热区，每个加热区的电阻采用星型接法，加热电阻带采用PID控制方法，实现恒温过程。加热过程分为三个阶段，一次加热设定温度为800 ℃，加热时间为90 min，一次加热时间到，改温开始二次加热，设定温度为600 ℃，加热时间60 min，二次加热时间到，停电保温，保温时间到，出炉自然冷却。……