Naukowcy z Instytutu Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie i Politechniki Częstochowskiej zbudowali nowoczesny system kontroli i wizualizacji w urządzeniach do obróbki cieplnej metali, Pozwala on na dokładne sterowanie temperaturami i ilością gazu wprowadzanego do pieca.
Jakość tego systemu została doceniona na Brussels Eureka – Światowej Wystawie Innowacji, Badań Naukowych i Nowości Przemysłowych w 2004 roku, gdzie polski wynalazek odznaczono srebrnym medalem.
Pozwala on na sterowanie procesami hartowania, nawęglania, azotonawęglania, azotowania, węgloazotowania, tlenoazotowania, azotoutleniania i utleniania w parze wodnej. Może także informować o nieprawidłowościach procesu obróbki i monitorować stężenie tlenku węgla i amoniaku w otoczeniu urządzeń podlegających wizualizacji.
System składa się z poziomu centralnego, który zarządza całą hartownią oraz poziomu sterowania indywidualnych obiektów.
Jednostką centralną jest sterownik i komputer PC ze specjalistycznym oprogramowaniem. Sterowanie indywidualnych obiektów odbywa się przez panel operatorski ze sterownikiem i 16 wyspecjalizowanych urządzeń przeznaczonych do obróbki cieplnej.
"Zainstalowane w systemie regulatory pozwalają na precyzyjne – o plus-minus 1 st. C – regulowanie temperatury w poszczególnych piecach atmosferowych oraz dostarczanie czynników gazowych i ciekłych służących do wytwarzania atmosfer roboczych w piecach z dokładnością plus minus 0,5 proc." – wyjaśnił dr inż. Tomasz Babul z warszawskiego Instytutu Mechaniki Precyzyjnej, współtwórca systemu.
Dużą zaletą systemu jest fakt, iż operator obsługujący system widzi obraz całej hartowni, ale może także obserwować pracę poszczególnych urządzeń. W przypadku awarii można odłączyć cały system komputerowy i sterować urządzeniami manualnie.
"Cały czas na komputerze centralnym przy włączonej wizualizacji pieca są wyświetlane wszystkie aktualne parametry prowadzonego procesu technologicznego – temperatury grzałek, temperatury wewnątrz pieca i przepływy wszystkich mediów, które są dostarczane – gazowych np. azot czy amoniak oraz ciekłych" – wyjaśnia Babul.
"Zrobiliśmy system, który jest w stanie sterować wszystkimi urządzeniami przy pomocy jednego komputera i pozwala na połączenie i monitorowanie wszystkich pieców: próżniowych, atmosferowych i fluidalnych" – mówi naukowiec.
Ponadto system monitoruje na bieżąco wszystkie zagrożenia, jakie występują w atmosferze poza urządzeniami – np. stężenie tlenku węgla i amoniaku poprzez zastosowanie czujników w różnych miejscach hartowni.
Polscy badacze nie zapomnieli również o edukacji i studentach – stworzyli oni wersję laboratoryjną urządzenia, która funkcjonuje na Politechnice Częstochowskiej, na Wydziale Inżynierii Materiałowej.
"To wersja przeznaczona do nauczania procesów obróbki cieplnej na wyższych uczelniach, dzięki której studenci mogą samodzielnie prowadzić procesy technologiczne na pięciu piecach półprzemysłowych. Wersja ta umożliwia sterowanie procesem przemysłowym z jednoczesną obserwacją zjawisk zachodzących wewnątrz pieców fluidalnych" – wyjaśnia naukowiec.
