Wuxi Wondery Industry Equipment Co., Ltd

I. Latar Belakang Proyek dan Pemosisian Proses Studi kasus ini melibatkan mesin cetak kontinu ingot aluminium, model WDL-ZDX-7, yang dirancang untuk produksi kontinu otomatis berbagai bentuk ingot aluminium, mampu beroperasi tanpa henti selama 24 jam. Setelah aluminium cair disuntikkan ke dalam saluran, aluminium tersebut didistribusikan secara merata ke dalam cetakan ingot aluminium mesin cetak rantai oleh sistem distribusi, didinginkan dan dipadatkan oleh semprotan air, dan akhirnya dikeluarkan dari cetakan oleh perangkat pelepasan palu. Dimensi peralatan adalah panjang 7.500 mm, lebar 1.250 mm, dan tinggi 1.100 mm, dengan tinggi yang dapat disesuaikan. Berat ingot tunggal adalah 6 kg, dengan kapasitas yang dirancang tidak kurang dari 3 ton per jam. Rentang suhu pengecoran adalah 680 hingga 720°C. II. Hubungan Pencocokan Antara Kapasitas dan Jumlah Cetakan Peralatan dilengkapi dengan 90 cetakan ingot aluminium, menggunakan transmisi pelat rantai untuk pengecoran sirkulasi. Berdasarkan berat ingot tunggal 6 kg dan kapasitas 3 ton per jam, diperlukan sekitar 500 aksi pengecoran per jam, sesuai dengan siklus sirkulasi cetakan sekitar 7,2 detik per posisi cetakan. Konfigurasi 90 cetakan berarti ada cukup jarak pendinginan antara titik pengecoran dan titik pelepasan cetakan. Waktu tinggal aluminium cair dalam cetakan ditentukan bersama oleh kecepatan rantai dan jarak antar cetakan – pencocokan parameter ini adalah dasar fisik untuk memastikan bahwa ingot cukup memadat saat dilepas dari cetakan. Sistem tenaga menggunakan motor frekuensi variabel model K97 3 kW dengan peredam roda gigi heliks, dengan penyesuaian tanpa langkah melalui frekuensi variabel. Pentingnya penyesuaian kecepatan terletak pada hal berikut: ketika suhu pengecoran lebih rendah atau suhu sekitar lebih rendah, kecepatan rantai dapat dikurangi secara tepat untuk memperpanjang waktu pendinginan; ketika laju produksi perlu ditingkatkan, kecepatan rantai dapat ditingkatkan secara sesuai. Kemampuan penyesuaian ini memungkinkan peralatan untuk mengakomodasi perbedaan karakteristik pemadatan di antara berbagai tingkatan paduan aluminium. III. Bahan Cetakan dan Proses Pelepasan Cetakan Inti cetakan ingot aluminium mengadopsi proses pengecoran pasir berlapis, dengan berat cetakan tunggal 28 kg. Kualitas permukaan cetakan pasir berlapis lebih unggul daripada cetakan pasir biasa, menghasilkan lebih sedikit cacat permukaan pada ingot cor, sementara cetakan itu sendiri menawarkan akurasi dimensi dan stabilitas termal yang lebih tinggi. 90 cetakan diatur dalam sirkulasi pelat rantai, berjalan secara sinkron dengan rantai transmisi. Pelepasan cetakan menggunakan metode benturan palu mekanis. Keandalan pelepasan cetakan palu bergantung pada pencocokan antara desain sudut draft cetakan dan penyusutan pendinginan ingot aluminium – jika sudut draft tidak mencukupi atau pendinginan tidak memadai, gaya benturan palu harus ditingkatkan, yang mempercepat keausan pada cetakan dan mekanisme palu dalam operasi jangka panjang. Masa pakai cetakan ditentukan selama 24 bulan, indikator yang secara langsung terkait dengan kontrol suhu pengecoran, intensitas pendinginan, dan disiplin operasi pelepasan cetakan. IV. Sistem Transmisi dan Parameter Komponen Kunci Sistem transmisi terdiri dari roda gigi, pelat rantai, rol, dan poros pin. Rantai mesin cetak sepanjang 30 meter dengan jarak 165 mm. Pelat rantai terbuat dari pelat mangan setebal 8 mm, dikeraskan, dengan selongsong tahan aus terpasang; rol terbuat dari baja 45#, dan selongsong tahan aus serta poros pin terbuat dari 40Cr. Kombinasi material ini mengatasi kondisi operasi rantai mesin cetak di bawah suhu tinggi, keausan abrasif, dan beban bergantian – pengerasan pelat mangan memberikan kekerasan permukaan untuk pelat rantai, sementara poros pin 40Cr memberikan ketangguhan inti. Terdapat 4 cakram roda gigi transmisi, terbuat dari baja 45# dengan ujung gigi yang dikeraskan frekuensi tinggi, 8 gigi di belakang dan 8 gigi di depan. Terdapat 2 poros transmisi, dimesin bubut, dengan poros penggerak dan yang digerakkan berukuran Ø70, material baja 45#. Cakram flensa kopling mengadopsi koneksi tipe sprocket plus penjepit rantai baris ganda, yang mentransmisikan torsi sambil memungkinkan kompensasi untuk penyimpangan pemasangan tertentu. Rangka dilas dari kanal baja dan tabung persegi, dengan kekakuan struktural dan stabilitas dimensi memenuhi persyaratan penahan beban peralatan sepanjang 7,5 meter. V. Sistem Pendinginan dan Distribusi Metode pendinginan adalah semprotan air. Distributor air adalah bagian besi cor dengan 8 nosel, menyemprotkan air pendingin secara merata ke bagian bawah dan samping cetakan. Sistem pengumpulan air pendingin termasuk dalam cakupan pasokan peralatan, dengan air yang disemprotkan dikumpulkan dan dipulihkan untuk mencegah banjir bengkel. Sistem distribusi bergerak secara sinkron dengan cetakan. Aluminium cair masuk ke distributor melalui saluran dan disuntikkan secara merata ke setiap cetakan. Tujuan gerakan sinkron adalah untuk memastikan bahwa outlet distributor dan gerbang penuangan cetakan tetap sejajar selama instan pengecoran, menghindari luapan aluminium atau penuangan yang tidak merata yang akan menyebabkan penyimpangan berat ingot. VI. Konfigurasi Listrik dan Stabilitas Operasional Catu daya adalah AC 380V tiga fasa empat kawat 50Hz, dapat disesuaikan sesuai kebutuhan. Sistem kontrol mencakup inverter, dengan Delta sebagai merek inverter. Komponen listrik semuanya adalah merek internasional dengan kinerja yang andal. Semua aksesori adalah suku cadang standar pasar, menawarkan kenyamanan tinggi untuk pengadaan dan perbaikan. Stabilitas operasional dipastikan oleh dua aspek: pertama, penyesuaian kecepatan frekuensi variabel memungkinkan penyesuaian kecepatan rantai secara berkelanjutan sesuai dengan persyaratan proses, menghindari benturan kaku pada kecepatan tetap; kedua, peredam roda gigi heliks seri K menawarkan transmisi yang lebih halus daripada peredam roda gigi biasa, dengan kontrol kebisingan dan getaran yang lebih baik dalam operasi kontinu jangka panjang.

I. Latar belakang proyek dan spesifikasi peralatan Studi kasus ini melibatkan tungku kerikil resistensi elips seri WDL-RG, tersedia dalam konfigurasi kapasitas 400 kg, 600 kg, dan 800 kg.Peralatan ini dirancang untuk lingkungan bengkel pabrik dengan suhu sekitar 0-60°C dan kelembaban relatif 40% sampai 70%Suhu cair aluminium adalah 650 sampai 700 °C. Semua tiga konfigurasi mencapai waktu peleburan beban penuh tidak lebih dari 4 jam.dan model 800 kg dengan 105 kW; arus pemanasan yang sesuai adalah 99 A, 135 A, dan 158 A masing-masing. Kabinet kontrol berukuran 650×600×400 mm, dengan S7-200smart PLC dan layar sentuh sebagai sistem kontrol utama.Keakuratan kontrol suhu cairan aluminium selama tahap penyimpanan adalah ±5°CMekanisme perlindungan termasuk perlindungan terhadap kebocoran dan perlindungan terhadap suhu tinggi. II. Arsitektur Kontrol Suhu PID Kaskade Fitur inti dari kontrol suhu peralatan ini adalah mengadopsi struktur kontrol PID kaskade daripada PID single-loop.satu untuk suhu atmosfer tungku dan satu untuk suhu cairan aluminium. Jalur tindakan kontrol cascade adalah sebagai berikut: lingkaran luar menggunakan suhu cairan aluminium sebagai parameter kontrol utama, dan lingkaran dalam menggunakan suhu atmosfer sebagai parameter tambahan.Titik pengaturan lingkaran dalam dihasilkan secara dinamis oleh output PID dari lingkaran luar.Pentingnya rekayasa arsitektur ini terletak pada fakta bahwa perubahan suhu cairan aluminium dengan lag yang relatif besarJika daya pemanasan disesuaikan secara langsung berdasarkan deviasi suhu cairan aluminium, overshot atau respon lambat akan mungkin.Dengan suhu atmosfer diperkenalkan sebagai lingkaran dalam, sistem dapat merespons dengan cepat melalui lingkaran dalam sebelum suhu cairan aluminium menyimpang secara signifikan, memastikan kecepatan respons dan penekanan overshoot. Antarmuka kontrol PID pada layar sentuh menyediakan tiga kotak input independen untuk parameter P, I, dan D, dengan kurva suhu real-time ditampilkan di bagian atas antarmuka,mendukung geser sumbu waktu untuk melihat data historis dalam 0Saat parameter disesuaikan, kurva suhu memberikan umpan balik secara real-time untuk membantu operator menilai efek penyesuaian. III. Tiga modus proses yang berkaitan dengan crucible Peralatan ini memiliki tiga mode kerja yang telah ditetapkan sebelumnya, yang beralih melalui menu drop-down di layar sentuh. Modus sintering dan pengerasan adalah program khusus untuk pemanasan pertama dari crevice baru.dengan titik awal yang meningkat secara progresif dari 50 °C ke 800 °C, dan tingkat pemanasan yang sesuai menurun secara progresif dari 36 °C/s menjadi 6 °C/s.Logika desain dari tingkat pemanasan yang menurun ini adalah bahwa pemanasan yang lebih cepat dapat ditoleransi di tahap suhu rendah, sementara kecepatan harus dikurangi dekat suhu sintering untuk menghindari retakan tekanan termal dari crevice yang disebabkan oleh perbedaan suhu yang berlebihan antara bagian dalam dan luar.Sudut kanan atas antarmuka memverifikasi prasyarat operasi secara real time, dengan barang-barang yang tidak memenuhi standar diperingatkan dengan font hitam dan barang-barang yang lulus ditandai dengan font hijau. Mode prapanas adalah program prapanas sekunder setelah peralatan menyelesaikan sintering dan pengerasan pertama.Waktu operasinya lebih pendek daripada sintering dan mode pengerasan, tetapi pengaturan kurva suhu, aturan verifikasi kondisi, dan parameter pemantauan suhu sepenuhnya konsisten dengan mode sintering dan pengerasan.Desain ini memungkinkan peralatan untuk memulihkan suhu kerja di sepanjang jalur pemanasan yang dikendalikan ketika dihidupkan kembali setelah mati, menghindari memulai langsung dengan kekuatan penuh dari tungku dingin. Mode kerja adalah keadaan standar setelah peralatan memasuki produksi normal.Ketika suhu tungku mencapai ambang kerja yang telah ditetapkan dan keseragaman medan panas memenuhi persyaratan, sistem mengkonfirmasi state switch melalui audio dan visual prompt. IV. Persyaratan parameterisasi untuk pemasangan dan prapanasan crucible Pemilihan dasar crevice secara langsung mempengaruhi kehidupan crevice. Bentuk dasar harus sesuai dengan dasar crevice, dengan ukuran sekitar 2 cm lebih besar.Pangkalan crucible dengan ketinggian yang tepat harus dipilih untuk berbagai jenis tungku crucibleMenggunakan dasar crucible yang dibuang akan sangat memperpendek masa pakai crucible. Untuk memasang crevice tungku resistansi, crevice harus ditempatkan di tengah tungku, dengan bagian bawah crevice lebih tinggi dari baris bawah elemen pemanas.Kotong isolasi harus digunakan untuk menyegel area antara bagian atas crevice dan tepi tungku. Jalur parameter untuk pemanasan awal crevice adalah sebagai berikut: tanpa menambahkan bahan apa pun, pemanasan awal sekitar 200 °C selama 30 menit, kemudian kering selama 4 jam.Tujuan dari langkah ini adalah untuk menguap kelembaban diserap pada permukaan creviceSetelah pemanasan sebelumnya, crevice harus dipanaskan ke 800 sampai 900 °C (sekitar 2 jam) sesegera mungkin dan disimpan pada suhu tersebut selama 1 jam,kemudian diangkat atau diturunkan ke suhu kerjaPerjalanan cepat melalui rentang suhu ini dirancang untuk memindahkan kerikil grafit dengan cepat melalui rentang suhu yang rentan terhadap oksidasi. Setelah pemanasan awal pertama, crevice biasanya tidak perlu dipanaskan lagi kecuali crevice menjadi lembab lagi. V. Keterbatasan Tekanan Termal dalam Proses Pengisian dan Operasi Bahan logam harus dikeringkan sebelum ditambahkan. Saat menambahkan bahan, letakkan dengan lembut; jangan melempar atau menuangkan logam ke dalam crevice. Letakkan ingot logam secara vertikal ke dalam crevice, memastikan ruang yang cukup antara ingot dan dinding crevice untuk ekspansi.karena ekspansi ingot selama pemanasan dapat merusak creviceAnda dapat terlebih dahulu menambahkan beberapa potongan logam kecil ke dalam crevice sebagai dasar untuk ingot yang lebih besar. Selama peleburan terus menerus, beberapa logam cair dapat ditahan dalam crevice untuk mempercepat proses peleburan.potongan logam besar harus dihindari dimasukkan ke dalam jumlah kecil larutan, karena hal ini dapat menyebabkan larutan mendingin dengan cepat atau mengeras, merusak crevice.creel tidak boleh diisi lebih dari 80% kapasitasnya. Aditif hanya harus ditambahkan setelah logam benar-benar larut.juga tidak boleh diizinkan untuk secara langsung menyentuh dinding crucible atau tepi luarDosis yang diresepkan harus diikuti secara ketat, karena penggunaan aditif yang berlebihan akan memperpendek umur crevice secara signifikan. Ukuran tang crucible harus sesuai dengan ukuran dan bentuk crucible, dan mereka tidak boleh menekan tepi atas crucible.Pengikat crevice harus diikat di bagian tengah bawah crevice jika terlalu tinggi, crevice dapat jatuh atau rusak; jika terlalu rendah, akan sulit untuk beroperasi selama tuang.harus diletakkan di atas lempeng tahan suhu tinggi atau alat transportasiJangan letakkan crucible panas di permukaan yang dingin untuk menghindari kerusakan bagian bawah crucible. Jika perlu untuk menghentikan penggunaan crevice untuk sementara karena alasan seperti menghilangkan slag atau memperbaiki tungku crevice, logam cair di dalam crevice harus dikosongkan.Jika logam cair dibiarkan mengeras di dalam crevice, itu akan meledak karena ekspansi selama pemanasan berikutnya. VI. Frekuensi Penghapusan Slag dan Pengendalian Korosi Crusher Selama proses peleburan, aditif dan kotoran dalam logam cair akan membentuk slag, yang menempel pada dinding crevice.Itu akan mengorosi dinding crucible, sehingga slag harus dihapus sekali sehari. Untuk menghilangkan slag yang meleleh sebelum mengeras, perlu menggunakan alat khusus.Ketika beberapa lapisan slag mengeras dan tetap di dinding crevice, mereka akan mengorosi crevice, mempengaruhi konduktivitas termalnya, dan menyebabkan crevice retak selama pemanasan dan ekspansi, sehingga memperpendek umur layanan crevice. VII. Antarmuka Sistem Kontrol dan Pencatatan Data Panel kabinet kontrol dilengkapi dengan lampu indikator tiga warna: merah untuk alarm kesalahan Tingkat 1, kuning untuk alarm peringatan Tingkat 2, dan hijau untuk indikasi operasi otomatis.Tampilan digital LED menunjukkan suhu lingkungan saat ini selama modus prapanas dan sintering, dan suhu cairan aluminium saat ini selama mode operasi. Sistem layar sentuh memiliki izin pengguna hierarkis, dengan tingkat izin yang berbeda sesuai dengan ruang lingkup operasi yang berbeda.status sistem pemanas (termasuk kontaktor pengatur daya terbuka/tutup dan status kesiapan pengatur), nilai pemantauan arus tiga fase secara real time, dan nilai arus dan set suhu atmosfer dan suhu cairan aluminium.dan batas atas suhu setpoint cairan aluminium adalah 900°C. Antarmuka statistik konsumsi energi mencatat konsumsi listrik kumulatif sejak peralatan mulai digunakan, serta konsumsi listrik harian selama dua minggu terakhir.Antarmuka pemantauan I/O menampilkan status tindakan real-time dari titik input PLC. antarmuka peristiwa alarm suara dering segera ketika kesalahan terjadi; jika kesalahan tidak dapat dihilangkan sementara, mengklik tombol membungkam membungkam dering,dan kesalahan baru akan secara otomatis membungkam dan suara lagiSetelah kesalahan dibersihkan, mengklik tombol reset menghapus alarm saat ini.

I. Latar Belakang Proyek dan Spesifikasi Peralatan Studi kasus ini melibatkan tungku nitridasi ion cerdas otomatis penuh, model WDL-IV-75A, yang menggunakan struktur vertikal satu lonceng satu stasiun. Peralatan ini mampu melakukan nitridasi ion dan nitridasi ion lunak pada baja paduan, baja cetakan, dan baja tahan karat. Zona kerja efektif badan tungku berukuran diameter 600 mm dan tinggi 800 mm, dengan kapasitas pemuatan maksimum 400 kg. Rentang suhu operasi umum adalah 500 hingga 600°C, dengan suhu operasi maksimum tidak melebihi 650°C. Tingkat vakum tertinggi tidak lebih dari 6,7 Pa, laju kenaikan tekanan tidak lebih dari 5 Pa/jam, dan waktu yang dibutuhkan untuk evakuasi dari tekanan atmosfer ke vakum tertinggi tidak melebihi 30 menit. Kenaikan suhu permukaan selubung tungku tidak melebihi 55°C. Dalam penamaan model, IV mewakili sistem kontrol digital generasi keempat, 75 mewakili arus rata-rata maksimum catu daya pulsa sebesar 75 ampere, dan A mewakili tipe cerdas otomatis penuh. II. Hubungan Pencocokan Antara Ruang Volume Besar dan Kapasitas Catu Daya Dari model 30A hingga model 75A, arus rata-rata maksimum catu daya pulsa meningkat 1,5 kali, sementara volume ruang efektif mengembang dari sekitar 28 liter menjadi sekitar 226 liter, sekitar 8 kali. Perubahan yang tidak proporsional ini mengungkapkan prinsip desain peralatan nitridasi ion: perluasan volume ruang tidak memerlukan peningkatan arus catu daya secara proporsional dengan volume, karena daya pemanas untuk nitridasi ion terutama bergantung pada luas permukaan benda kerja dan kerapatan arus yang dibutuhkan, bukan pada volume spasial ruang. Rentang kerapatan arus lucutan pijar abnormal yang diberikan dalam proposal adalah 0,1 hingga 5 mA/cm². Berdasarkan rentang ini, untuk kombinasi benda kerja dengan kapasitas pemuatan 400 kg dan luas permukaan yang relatif besar, arus rata-rata maksimum 75 A memberikan margin desain yang jelas untuk batas atas luas permukaan benda kerja yang dapat didukung. Sementara itu, tegangan keluaran catu daya pulsa dapat disesuaikan secara kontinu dari 0 hingga 800 V tanpa lonjakan tiba-tiba di atas 200 V, dan siklus kerja dapat disesuaikan secara kontinu dalam rentang 10% hingga 85%. III. Logika Penyesuaian Siklus Kerja Catu Daya Pulsa Lucutan gas, sebagai sumber daya, menghadirkan beban dengan karakteristik resistansi negatif. Benda kerja, yang bertindak sebagai katoda, memiliki bentuk permukaan dan metode penumpukan yang memengaruhi kerapatan arus permukaan. Nitridasi ion memiliki kondisi ambang batas minimum: untuk memenuhi kerapatan arus yang dibutuhkan untuk cakupan pijar yang seragam, daya pemanas mungkin melebihi daya yang dibutuhkan untuk mempertahankan suhu benda kerja. Kontradiksi ini sangat menonjol untuk benda kerja berdinding tipis dan ringan. Setelah catu daya pulsa memperkenalkan siklus kerja yang dapat disesuaikan, daya pemanas rata-rata sama dengan tegangan puncak dikalikan arus, kemudian dikalikan siklus kerja. Dengan mengurangi siklus kerja, daya pemanas rata-rata dapat diturunkan sambil mempertahankan tegangan puncak yang cukup untuk mempertahankan cakupan pijar, sehingga menyelesaikan kontradiksi yang disebutkan di atas. Mekanisme ini adalah alasan inti mengapa rangkaian peralatan ini dapat memproses benda kerja berat dan benda kerja tipis serta ringan secara bersamaan. Jalur implementasi untuk pemadaman busur cepat adalah sebagai berikut: memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik dalam sirkuit lucutan untuk mendeteksi sinyal busur dengan cepat, kemudian segera mengontrol sakelar elektronik berkecepatan tinggi dari sirkuit arus utama melalui perangkat logika digital berkecepatan tinggi, memadamkan busur dalam waktu 2 μs. IV. Desain Insulasi Termal dan Keseragaman Suhu Badan Tungku Volume Besar Silinder lonceng mengadopsi struktur dinding ganda berpendingin air dan sistem pendingin air multi-saluran untuk memastikan keseragaman suhu tungku. Lapisan insulasi bagian dalam silinder terbuat dari baja tahan karat, sedangkan dinding silinder bagian dalam dan luar terbuat dari pelat baja karbon berkualitas tinggi. Badan tungku dilengkapi dengan dua lapis pelindung panas baja tahan karat 304, masing-masing lapis setebal 2 mm, dan dua lapis pelindung panas baja tahan karat 304 juga dipasang di bagian atas pelat dasar tungku. Dibandingkan dengan konfigurasi pelindung panas enam lapis pada kasus sebelumnya, model ini memiliki lebih sedikit lapisan pelindung panas. Perbedaan ini berasal dari perubahan rasio volume ruang terhadap luas permukaan – ruang bervolume besar memiliki area pembuangan panas yang relatif lebih kecil, dan proporsi kehilangan panas berkurang, sehingga jumlah lapisan insulasi dapat dikurangi secara tepat sambil memastikan operasi suhu tinggi jangka panjang. Pelat katoda didukung pada dasar tungku oleh tiga set mika cor berkualitas tinggi, dengan ketinggian yang dapat disesuaikan. Pelat katoda terbuat dari pelat baja karbon dengan ketebalan tidak kurang dari 30 mm; rangka pengencang nampan bahan yang bersentuhan dengan benda kerja juga terbuat dari baja karbon berkualitas tinggi. Perangkat koneksi katoda dirancang sebagai koneksi kaku untuk menghindari masalah panas berlebih yang disebabkan oleh kopling cepat yang longgar. Struktur katoda meliputi insulasi PTFE katoda, mika insulasi katoda, soket koneksi konduktor katoda, fitting koneksi katoda, dan lug kabel yang dipasang dengan baut stud M10. Dua termokopel dimasukkan dari pelat dasar tungku dan diposisikan di tengah pelat katoda untuk mensimulasikan kepala pengukur suhu. Satu digunakan untuk kontrol suhu oleh catu daya pulsa pemanas ion, dan yang lainnya terhubung ke instrumen alarm untuk pemantauan suhu multi-arah. Tiga jendela observasi diatur pada lingkar luar selubung tungku untuk observasi kondisi di dalam tungku dari berbagai arah. V. Sistem Vakum dan Kontrol Loop Tertutup Tekanan Sistem vakum digunakan untuk pra-vakum badan tungku dan untuk penggantian atmosfer serta pembuangan gas buang selama proses nitridasi. Set pompa terdiri dari satu pompa baling-baling putar 2X-15, satu pompa vakum elektromagnetik dengan katup inflasi, dan satu katup kupu-kupu vakum tinggi. Pompa baling-baling putar adalah unit seri Guangdong Xunda 2X, tahan terhadap korosi gas proses, dikontrol oleh konverter frekuensi, dan dilengkapi dengan katup kupu-kupu vakum tinggi GI-50 sebagai katup kontrol utama. Prinsip kontrol loop tertutup tekanan adalah sebagai berikut: pemancar tekanan mengukur tekanan tungku dan mengeluarkan sinyal arus standar ke pengontrol digital. Pengontrol melakukan perhitungan PID berdasarkan nilai tekanan yang ditetapkan dan nilai yang disampel secara real-time, kemudian mengeluarkan sinyal arus standar ke konverter frekuensi. Dengan menyesuaikan kecepatan motor pompa vakum, kecepatan pemompaan disesuaikan, sehingga menjaga tekanan tungku tetap konstan pada nilai yang ditetapkan proses. Metode kontrol ini mencapai akurasi kontrol tekanan ±1 Pa. Penggunaan gabungan pompa vakum dan konverter frekuensi sangat mengurangi keausan mekanis badan pompa selama startup, dan operasi kecepatan rendah jangka panjang dapat memperpanjang masa pakai secara signifikan. Pengukuran vakum menggunakan pemancar tekanan absolut diafragma kapasitif tipe ZJ-1C, dengan rentang 0 hingga 1000 Pa, keluaran 4 hingga 20 mA, dan catu daya 15 hingga 30 VDC. Pengukur vakum ini tidak terpengaruh oleh jenis dan komposisi media yang diukur, dan nilai yang diukur ditampilkan oleh instrumen tampilan digital dan berpartisipasi dalam kontrol tekanan tungku. VI. Sistem Distribusi Gas dan Pendingin Air Sistem distribusi gas digunakan untuk mengontrol pengenalan gas proses ke dalam tungku. Sumber gas meliputi nitrogen, hidrogen, dan gas proses lainnya, yang disediakan oleh pengguna. Gas melewati pengukur aliran massa dan kemudian dimasukkan ke dalam badan tungku melalui tangki pencampur khusus sesuai dengan formula proses. Model ini dilengkapi dengan dua pengukur aliran massa khusus, yang mengontrol aliran nitrogen dan hidrogen secara terpisah – ini adalah perbedaan utama dari konfigurasi pengukur aliran tunggal pada model 30A, yang sesuai dengan persyaratan yang lebih tinggi untuk presisi penyesuaian komposisi atmosfer di ruang bervolume besar. Pengukur aliran massa adalah unit seri HORIBA S500 Jepang, dengan waktu respons kurang dari 0,3 ±2% detik dari keadaan tertutup penuh hingga mencapai titik setel saat kontrol dimulai dan saat titik setel diubah selama kontrol. Rentang kontrol mencakup 1 hingga 100% skala penuh, beroperasi dari satu catu daya DC24V universal, dengan sirkuit daya internal terisolasi dari sirkuit input dan output. Persyaratan air pendingin: suhu air masuk tidak melebihi 31°C, tekanan air masuk 0,15 hingga 0,25 MPa, dan laju aliran total 20 m³/jam. Setiap cabang air pendingin dilengkapi dengan katup masuk dan keluar terpisah. Semua pipa air pendingin, katup, dan fitting yang terpasang pada peralatan terbuat dari baja tahan karat. Pengukur tekanan kontak listrik dipasang pada pipa masuk utama untuk alarm jika terjadi tekanan masuk yang tidak normal. Katup masuk air cadangan dipasang pada pipa masuk air utama, terhubung ke pipa air keran pengguna, sehingga badan tungku dapat didinginkan oleh air keran jika terjadi pemadaman listrik atau air yang tidak terduga. VII. Arsitektur Loop Tertutup Tiga Parameter Sistem Kontrol Sistem kontrol menggunakan pengontrol logika terprogram seri FX3G dan layar sentuh Kunlun Tongtai TPC1231Ni sebagai pusat kontrol utama. PLC memiliki kapasitas memori program 32K langkah, kecepatan pemrosesan instruksi dasar 0,21 μs, dan dua antarmuka komunikasi berkecepatan tinggi (RS422 dan USB). Layar sentuh adalah LCD TFT 12 inci dengan resolusi 1920×1080, sentuhan resistif empat kabel, frekuensi utama 1 GHz, dan perangkat lunak konfigurasi McgsPro yang sudah terpasang sebelumnya. Sistem mengadopsi arsitektur digital penuh manajemen terpusat multi-tugas dan kontrol terdistribusi, mampu secara bersamaan mencapai kontrol loop tertutup dari tiga parameter kunci dalam nitridasi ion: akurasi kontrol suhu ±1°C, akurasi kontrol tekanan ±1 Pa, dan akurasi kontrol aliran ±0,5%. Kontrol suhu menggunakan pengontrol digital seri Shimaden SRS13 Jepang dengan regulasi PID, membentuk sistem regulasi loop tertutup suhu dengan sirkuit kontrol suhu dan termokopel. Kontrol tekanan juga menggunakan pengontrol digital Shimaden SRS13, membentuk sistem regulasi loop tertutup tekanan dengan konverter frekuensi dan sensor tekanan. Dalam mode operasi otomatis, sistem secara otomatis memulai pompa pemeliharaan dan pompa pra-evakuasi, membuka katup baffle dan katup solenoid untuk menciptakan vakum. Setelah vakum mencapai tekanan kerja untuk aktivasi lucutan pijar, tegangan lucutan pijar dan pemanasan berbantuan resistansi secara otomatis diaktifkan untuk melakukan proses arcing dan pembersihan benda kerja awal. Setelah arcing berakhir, sistem secara otomatis memasuki tahap pemanasan, secara otomatis menyesuaikan laju aliran, tekanan, tegangan, siklus kerja, dan arus sesuai dengan langkah desain kurva proses. Ketika suhu mencapai suhu proses, sistem memasuki tahap pemeliharaan suhu, mempertahankan sesuai dengan waktu penahanan proses yang ditetapkan. Setelah periode penahanan, sistem mematikan pompa vakum dan semua katup pada saluran ekstraksi. Setelah suhu tungku turun ke suhu yang ditetapkan, semua sakelar secara otomatis mati, dan sistem memasuki keadaan berhenti.