温控技术论文大全11篇

温控技术论文篇（1）

外保温可以适用的建筑非常的广泛，例如会用到采暖和空调的工业与民用建筑都可以运用，它不仅仅能够用于新建工程，还可以用于旧房的改造，可适用范围非常广泛。

（二）利用外保温有助于保护建筑物的主体结构，达到延长建筑寿命的效果

外墙外保温因为其位于建筑物的围护结构的外侧，因此可以有效的对因温度变化而引起的结构变形所产生的应力进行缓冲，还能够有效的对雨、雪、冻融、干、湿循环等对建筑物的结构所造成的破坏进行规避。同时还可以对大气中的有害气体与紫外线进行一定程度的阻隔，从而较少对围护结构所造成的侵蚀。实践证明，墙体与屋面保温隔热材料的选材只要合适，厚度合理，那么通过外保温来有效的防止并减少建筑墙体与屋面因为温度所引起的变形，进而有效的消除顶层横墙常见的斜裂缝或者八字裂缝。因此，通过合理的外保温措施不仅仅是能够减少温度变化对维护结构所带来的应力，同时还能够对建筑主体结构进行保护，有效的提高建筑主体的耐久性。

（三）可以有效的消除“热桥”所带来的各种影响

与内保温相比，外保温的方式将能够更加有效的避免“热桥”，例如利用外保温可以有效的避免在内外墙交界部位、外墙圈梁、构造柱、框架梁、柱、门窗洞口等各处所产生的“热桥”。有统计显示，底层房间所产生的“热桥”其所附加的热负荷占总热负荷的大约23.7%，而处于中间层与顶层的房间则分别是21.7%与24.3%。从这些数据中能看出“热桥”所产生的热负荷的影响比较大。但是如果采用的是内保温或者是夹心保温都很难避免这些“热桥”，而如果是采用的外保温则不仅仅可以有效的防止“热桥”部位产生的结露，同时还能够有效的消除因“热桥”所产生的附加热损失。

（四）能够有效的改善墙体潮湿的情况

通常情况下，内保温都必须要设置隔汽层，而如果是采用的外保温，主体结构材料处于保温层的内测，利用稳态传湿理论进行冷凝分析可以知道，只要保温层所采用的保温材料适当，那么墙体内部通常都是不会发生冷凝现象的，那么也就不用设置隔汽层了。采用外保温措施，可以使得结构层的整个墙身的温度都提高，从而能够降低含湿量，进一步的改善墙体的保温性能。

二、外保温墙面的施工技术要点

（一）施工条件选择

施公前必须要对基层墙体进行验收，只有合格的才可以进行施工，对于旧墙就必须要先对墙面进行必要的处理。如果墙面有水，则不能够直接施工，外部环境如果气温低于5℃，或者是风力超过五级、雨天，这些条件都不能够施工。施工前必须要保证门窗或辅框已安装完毕，其他必要的各种与外墙相关的管线、预埋件、支架等都必须已经安装到位，同时还必须要预留出外保温的余地。外脚手架的拉结已移到门窗洞口处。

（二）施工工艺流程

整个施工工艺流程为：对基层墙体进行清理——对墙体基层界面进行拉毛——吊垂直、套方、弹控制线、冲筋——抹保温浆料——固定四角网——抹抗裂砂浆——外墙粘贴面砖——勾缝。

（三）基层墙体清理

对在施工时墙面遗留下来的各种杂物以及其他干扰物进行清理，例如钢筋头、废模板、各种施工孔洞，墙面的浮灰、油污等等。而对于旧墙面，如果出现了松动或风化的地方，则一定要将这些部分剔除干净。当墙表面凸起墙面大于或等于10cm时应剔除。

（四）墙体基层界面拉毛

对于混凝土以及砌体表面，比要要用相应的界面材料，用按照相关规定中的比例调好的砂浆进行后滚、刷墙、柱面。拉毛作业条件：主体结构工程已经全部完成，并且已经经过验收达到合格标准的；装修外架子必须根据拉毛施工的需要调整好步数及高度，严禁在墙面上预留脚手眼及施工孔洞；常温施工时墙面必须提前浇水，并清理好墙面的尘土及污垢；抹灰前门窗框应提前装好，并检查安装位置及安装牢固程度，符合要求后，用1∶3水泥砂浆将门窗与墙体连接的缝隙塞实、堵严，如果缝隙较大，就应该在砂浆中掺入少量的麻刀进行嵌塞密实。对于那些铝合金门窗与墙体进行连接的缝隙必须要按照设计要求进行嵌填；那些预制混凝土外墙板的接缝处，必须要提前进行处理，同时还必须要对空腔进行检查，看是否畅通。当缝勾好后就进行淋水实验，如果没有出现渗漏现象，那么就可以进行下道工序。在对缺棱掉角的加气混凝土进行处理时，要先洇湿基层的表面，然后刷掺用水量10%的107胶水泥浆一道，接着就跟着抹1∶1∶6混合砂浆，每一层的厚度都应该控制在5～7mm。在拉毛灰大面积施工前，必须要先做好一个样板，当样板鉴定合格并确定了施工方法后，再组织施工。对于那些高层建筑则应该用经纬仪在大角两侧、门窗洞口两边、阳台两侧等部位打出垂直线，并做好灰饼；多层建筑可用特制的大线坠从顶层开始，在大角两侧、门窗洞口两侧、阳台两侧吊出垂直线，做好灰饼。这些灰饼即为以后抹灰层的依据。操作工艺流程：工艺流程：根据灰饼充筋→装档抹底层砂浆→养护→弹线、分格→粘分格条→抹拉毛灰→拉毛→起分格条→勾缝→养护→质量检查

（五）吊垂直、套方、弹控制线、冲筋

根据保温设计规定的厚度，在建筑顶部墙面的大角处固定好钢线，吊垂直。然后根据垂直来控制通线做垂直方向的灰饼，然后根据两垂直方向灰饼之间的通线来做保温层厚度灰饼，每个灰饼之间的距离（横、竖、斜向）都不应该2m。灰饼的质量要求、方法同一般的外墙面冲筋。

（六）抹保温浆料

保温浆料必须要指定专门的人来根据规定的材料配合比利用机械来进行搅拌，加水量则应该根据当时的实际气候条件进行调整，搅拌的时间一定要超过3分钟，对于已经拌制好的浆料必须在4小时内使用完，对于落地灰如果处于4个小时之内，就可以重新拌制使用，而如果是超过4小时则不能够再次使用。而在进行施工的过程中，则不能够再次向保温浆料加水搅拌。保温层砂浆要进行分层涂抹，每一次的厚度在20mm左右，涂抹时不宜来回拉抹，对于阴角部位，从外向内抹，打鱼鳞状底糙，分层抹保温浆料的间隔时间应该在24小时以上，且表面用手按不动。再进行下一次抹浆时，表面要用铝合金的刮尺初步刮平，再用木抹子搓平。平整度用2m长靠尺检查，控制在4mm以内。

（七）固定四角网

在保温层上全面铺盖的四角网需用塑料胀栓进行锚固。对于塑料胀栓的数量则是每平方米都不能够少于8个。四角网在转角处50㎝范围内都不能够搭接，其他地方的搭接宽度则应该大于等于4㎝，同时还必须要注意每块四角网的长度不得大于3米。

（八）抹抗裂砂浆

抗裂砂浆与保温浆料相同都应该制定专人按照规定进行搅拌，用砂浆机或者是搅拌器进行搅拌，搅拌时必须采用砂浆机或搅拌器，必须要严格禁止采用人工搅拌，与保温浆料相同也不能够在拌制好的抗裂砂浆中掺水。对于已经拌制好的抗裂砂浆则一定要在两小时内使用完。在进行抹料时要求必须要上杠找平，对于那些不合适的地方则要用木抹子搓平，必须要达到要求的强度时才能够进行下一道工序。在施工抗裂砂浆前也必须要先进行相关方面的验收合格后才可进行。必须要注意的是在国内干拌好的抗裂砂浆料有可能因为水泥过期使得强度降低，有时表面易起粉，贴面砖时会出现脱落的现象。对抗裂砂浆应该要分两次进行施工，这样做可以保证四角网在抗裂砂浆中的位置是正确的。

（九）外墙粘贴面砖、勾缝

温控技术论文篇（2）

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

一．前言

某大桥设计为(104+2×168+112) 连续刚构，1 号～3 号墩跨沙湾水道设计为(104+2×168+112)m 连续刚构。设计时速100km。其中1 号、2 号、3 号主墩基础均采用12 根直径为250cm 钻孔桩，承台设计为低桩承台，尺寸为23.5m×17m×5m，混凝土量为1997.5m3。主桥承台属大体积混凝土施工。

二．桥梁承台大体积混凝土温度施工控制技术

水泥水化热产生较大的温度变化及收缩作用，是导致大体积混凝土出现裂缝的主要原因，合理的控制温差变化是保证不产生裂缝的根本。一般规定将非均匀温差应控制在25°C 内。施工中主要从降低水泥水化热、降低混凝土入模温度、降低混凝土内部温度通水散热保持混凝土表面温度严格控制拆模时间等方面做好混凝土温度控制工作，尽量降低混凝土内部温度的升降速率，确保内外温差控制在25°C 以内。

1．采用降温管降低混凝土内部温度技术

（一）采用 50 镀锌管材，经过计算单根管水流流量按3m3/h 控制。混凝土内部温度和水温差控制求在20°C ～25°C 之间。按承台温度应力场特征，水平布置散热管，主墩承台各设4 层，每层设15 道测温管，上下层距底面和表面均为1.0m; 采用 25.4 的钢管，散热管进出水口均露出承台侧面20cm; 同一层散热管的进水口连接在一根总管上，各设阀门，用1 台25-120 型离心式水泵，单根管水流流量按3m3/h控制，出水口汇于同一水箱内; 为便于控制温度，分别设3 个6m33的水箱供水。

（二）在降热过程中，若通过测温管实测混凝土内部温度与测量进水口水温差别大于25°C 时，应调整水温，若水温比混凝土内部温度低的多，则加热进水散热管采用耐腐蚀的镀锌钢管，与钢筋一起绑扎。在使用前要求通水进行密闭性试验，防止管道在焊接接头位置处漏水或阻塞。通水散热后对散热管作压浆处理。

（三）为提供可靠的数据控制混凝土内外温差，考虑承台平面对称性，在承台平面1/4 位置及对角线上布置温度应变片，用温度显示仪采集数据，测点布置与编号如图1 所示。采集的数据主要包括不同施工时段的入模温度、每个温度应变片处混凝土不同龄期温度、草袋内温度、外界气温、散热管进出水温度。综合考虑混凝土的入模温度、混凝土水化热的发展变化规律、养护条件、通水散热等因素，确定混凝土的温控标准为: 混凝土的内表温差不超过25°C，拆模时内外温差小于25°C，最大降温速率要小于20°C/天。

图一主墩测点布置与编号图(单位：mm)

2.采用混凝土配合比设计降低水泥水化热技术

（一）水泥选用山东铝业公司P.O32.5R 低碱普硅水泥，水泥中严格控制铝酸三钙含量小于6%，碱含量小于0.6%。骨料选用连续级配石子，细骨料选用中砂，施工中严格控制粗细骨料的含泥量小于1.5%，以提高混凝土的均匀性，增加抗裂能力混凝土中掺入复合多功能超细粉(A 粉) ，以保证混凝土的自密实，且不产生泌水和离析。经过多次试配，混凝土采用配合比如表1 所示，性能要求如表2 所示。

（二）掺入了1.9%的NOF-2A 型高效缓凝减水剂，延长了混凝土缓凝时间，改善混凝土的和易性，同时减少了拌和用水量，降低了水灰比，降低了水化热，起到了明显降低水化热的作用，还推迟了浇筑最高温度峰值出现的时间。

表一C30 混凝土配合比表(每m3用量)

表二混凝土主要性能指标表

3．采用材料预降温技术

了解每天、周、旬的气象资料，将承台施工避开阴雨、大风等恶劣天气，选择一天气温度较低的时间开始施工，利用冰水混合物搅拌混凝土，降低混凝土的入模温度，在浇筑过程中，根据现场实际情况采取控制水温(加冰块、吹风散热等)、加快水循环、覆盖集料、模板防晒等措施进行混凝土温度控制。

4.混凝土施工技术

（一）为避免施工缝造成混凝土腐蚀介质的侵入和处理钢筋接头工程量，利于钢筋施工质量控制; 提高混凝土耐久性，提高因桩基约束对混凝土造成不利影响的抵抗力，降低因混凝土收缩徐变出现裂缝的几率，混凝土的浇筑采用泵送一次性浇筑施工。施工中采用2 台布料杆分2 个区进行，保证混凝土均匀入模到位。每区按一定的厚度、顺序和方向分层进行浇筑，每层的浇筑厚度不大于50cm，相邻两区的交界处注意振捣，防止出现漏振。

（二）混凝土的浇筑顺序为自墩身预留钢筋位置向外浇筑，浇筑时要防止承台边部浮浆太多，造成表面收缩裂缝; 不断调整水灰比，尽量使混凝土的坍落度均匀一致，保证其和易性;在模板的一侧设置了预留孔，随时将泌水及浮浆排出，提高混凝土的密实性; 采用不同长度直径为200mm 的钢管作为导管将混凝土送入模板内部，保证混凝土下落高度小于1.5m，不产生离析现象，避免钢筋的污染。

（三）因承台的面积较大，表面收光需要的时间较长，将混凝土的结束时间控制在下午16:00 以后，以免表面的的水分散发较快，产生收缩裂纹; 混凝土浇筑前用一层毛毡外加两层草袋将侧面模板覆盖，降低混凝土的内外温差，并在最后一层混凝土终凝前即用一层毛毡外加两层草袋覆盖，在草袋表面洒水保湿，使表面覆盖层始终处于湿润状态，但不使草袋处于饱水状态，以免失去保温作用。

（四）根据测量的混凝土内部温度与外界气温的差值来决定拆模时间，若两者温差大于25°C，则不能拆模，继续通水散热; 直至外界气温与混凝土内部温差小于25°C 时才可拆模。

5．优化技术措施

（一）优化混凝土配合比，采取“双掺”措施，即掺加粉煤灰、矿粉来改善混凝土的和易性，适当减少水泥用量，以降低混凝土硬化时的水化热。

（二）冷却管被混凝土埋没3个小时后即开始通水，冷却水使用干净的井水，冷却管通水后，冷却水就不再中断，直到混凝土处于连续降温阶段(降温速度不应超过0.5～1.0℃／h)。

(三)通冷却水时，进水口的水温与混凝土实体内部测量温度的温差应不大于20℃；当冷却水出水口与进水口温差不大于5℃时方可停止通冷却水。

(四)冬季施工时，混凝土浇筑后及时搭棚进行保温养护，在冷却管停止通水后及时将冷却管内的水排出，防止冷却管内的水结冰。

(五)冷却管通水结束后及时对冷却管灌浆封闭，管口处凿楔形口进行封闭。

三．桥梁承台大体积混凝土施工的温控效果

图3为一组实际施工测温的承台混凝土内部温度峰值。从图中可以看出，承台施工中芯部最大温度不超过47℃，图4为一组实际施工测温的承台芯部和外部温差。图4显示混凝土芯部和表面最大温差不超过20℃，最大温差为19.2℃，承台芯部最高温度出现在混凝土浇筑完毕后3—4 天。施工中混凝土芯部最高温度出现时间比理论时间提前大约l 天，现场施工情况与理论分析情况基本吻合。

图三承台混凝土内部温度峰值／℃

图四台芯部和外部温差／℃

四．结束语

桥梁承台大体积混凝土施工的温度控制技术对于桥梁的质量具有重要的作用，如何做好桥梁承台大体积混凝土施工的温度控制就变得尤为重要了。因此，在实际的工程施工中，就要不断的探索新的温度控制技术，保证桥梁的质量，这是具有十分重要意义的。

参考文献：

[1]马晓佳 李林挺 桥梁承台大体积混凝土施工温度控制技术 [期刊论文] 《建设机械技术与管理》 -2011年1期

[2]张鹏 王婵危 媛丞 郑州黄河公铁两用桥大体积承台混凝土施工温控技术 (被引用 1 次) [期刊论文] 《科学技术与工程》 ISTIC -2010年30期

[3]马晓佳 李林挺 桥梁承台大体积混凝土施工温度控制技术 [会议论文]，2010 - 第七届鲁粤辽湘路桥施工设备技术论坛

[4]秦文强 杜玉波 张德伟 黄草乌江大桥承台大体积混凝土温度控制技术 (被引用 3 次) [期刊论文] 《四川建筑》 -2003年6期

温控技术论文篇（3）

一、单片机技术的发展现状

单片机简单理解可以认为是一种集成的电路芯片,用计算机术语解释为“是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU,随机存储器RAM、只读存储器ROM、以及多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等集成到一块硅片上,构成的一个小而完善的计算机系统。而利用单片机实现自动控制的技术简称为单片机技术。

随着社会和科学理论的不断发展,单片机技术在众多领域得到广泛应用。如:工业自动化控制,智能仪表,汽车家电,航空航天,计算机网络和通信,温室环境控制等。现代温室及配套设施已采用集约化、专业化和规模化生产,规范有序的市场经营和国际化的市场体系运作,成为当今世界最具活力的新兴产业之一。

二、单片机技术在温室环境控制中的应用

1、单片机技术在温室环境控制现状分析

我国的近代温室开始于本世纪30年代,大规模的温室生产在20世纪70年代末和80年代初开始。经过20年的发展,我国温室的建造面积(包括大棚)截止到2009年底已达125万平方米。由于在温室及配套设施的生产、科研和普及方面的局限,形成了目前高、中、低不同档次、系列化的温室产品。我国现有温室及配套设施的专业生产厂家超过50家,生产设备基本国产化,初步形成了一定的产业规模。

20世纪90年代中后期,江苏理工大学毛平教授等研究开发了温室环境自动控制系统,能实现对营养液系统、光照、温度、CO2、施肥的综合控制,是目前温室环境控制系统较为典型的研究成果。同样,中国科学院石家庄现代化研究所、中国科学院上海植物生理研究所、中国农业大学等单位也都侧重不同领域开展了温室设施计算机控制与管理技术方而的研究。因此可以说,我国温室环境控制技术在总体上,已向实用化、综合性应用阶段发展,

2、单片机温室环境控制系统特点

(1)系统采用两层结构,由智能传感器、控制设备、前台机组成底层基本结钩:并且多个底层结构与主计算机呈星形连接;

(2)主计算机是监控系统的头脑和心脏,具有命令、显示运行状态、数据检索和报表打印等主要功能;

(3)前台机的核心是单片机,完成数据的检测和控制:全部测量参数可自动存储,并可传送到主计算机中,在主计算机中进行处理;

(4)能实现对温室内外空气温度、湿度、土壤温湿度、叶片温度、CO2 浓度、室内光照度、覆盖物表面温度等参数的测量;

(5)能输出各种控制信号,可对排风扇、喷灌、滴灌等设备进行控制。

3、单片机温室环境控制技术的发展趋势

随着单片机技术和农业生产的进步以及市场对高质量产品需求的速度增强,温室环境控制技术将会在以下几个方面得到充足发展。

(1)随着模糊理论的出现,环境温度控制朝着智能型方向发展。

温室系统是非线性、多变量、强耦合、大惯性、强干扰的复杂系统。温室的外部环境(自然气候)以及温室内部种植作物季节的变化都具有不确定性,作物蒸腾作用和光合作用的数学模型具有不精确性,因此导致温室的动态模型也不精确,而只能确定部分参数,而其他参数需要动态辨识。

模糊理论是在美国柏克莱加州大学电气工程系L.A-Zadah 教授1965 年创立的模糊集合理论的数学基础上发展起来的,主要包括模糊集合理论、模糊逻辑、模糊推理和模糊控制等方而的内容;其中模糊控制是模糊理论在工业控制领域应用的成功范例。模糊控制方法尤其适应于温室环境控制的特点,是现阶段温室环境控制技术发展的主要趋势之一。

(2)采用分布式系统结构,以节约投入成本。

目前分布式系统是计算机控制系统的主要发展方向,该控制系统采用了所谓服务器―客户模式(Server -Client Mode ) ,即系统中不存在一个控制中心,主要控制功能由各分布的子处理器完成:一般系统中,以可编程控制器(PLC )或单片机作为子处理器。在温室环境控制系统中,各个温室的控制功能一般由单片机(子处理器)完成,计算机机作为主处理器,仅实现辅助功能,而且,分布式控制方式具有价格低、控制灵活、可靠性高等优点,因此广泛应用于温室环境控制系统中。

(3)采用多因子控制方式 提高控制效果

温室环境中温度、湿度、光照度、CO2 浓度等存在着较强的耦合性,即某个环境要素的改变将影响到其它环境要素的状态,因此,采用多因子控制方式,即采明多个环境要素综合考虑的方法,来替代现行的单个环境要素分别考虑的模式。是提高温室环境控制系统控制效果的关键途径之一。

多因子控制方式虽然具有良好的应用前景,但在现阶段实现有较大的难度。主要表现在(1)各环境要素的相互关系还不明确:(2)算法的复杂程和要求的预算量成几何级数递增,采用单片机或PLC无法保证控制的实时性。因此要实现环境要素多因子控制,还需在相关农业技术、控制的数学模型以及具体算法方面进行大量艰苦的工作。

总之,温室生产过程具有客观复杂性和认识复杂性,是一个复杂过程系统,因此,对温室的控制需运用复杂系统理论提供的新概念、新方法解决其不确定性、不精确性、非线性、强耦合等问题。

参考文献:

温控技术论文篇（4）

摘要：为了满足功率器件不同封装形式可靠性和稳定性的需求，对功率器件封装的塑封系统进行研究。设计塑封压机集成接口和PLC温度控制电路，实现功率器件塑封压机温度控制；研发光电传感器、接近传感器以及螺旋测试头集合形成的塑封模具定位传感结构，结合PLC定位电路设计，实现了功率器件塑封模具定位。对关键的PLC和触摸屏组合控制系统进行了探索，系统已投入实际应用，效果良好。

关键词 ：功率器件；封装；温度控制；定位

中图分类号：TN305.94?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）14?0116?04

收稿日期：2015?01?25

随着以计算机、网络通信、消费类电子产品和汽车电子为代表的4C 市场和电源驱动领域朝着小外型、大功率的方向发展，作为关键的核心电子元器件，现代功率器件也朝着大功率、小型化、高频化的趋势快速发展[1?2] ，这对功率器件的封装提出了更高的要求。

目前主流功率器件封装形式有：TO，SOP，DIP，PDFN，QFN[3]，为了确保这些器件的稳定性和可靠性，封装过程中的控温和定位显得尤为重要。通过塑封系统自动控温定位结构的设计，实现不同封装形式功率器件可靠性和稳定性的提升[4] 。本文成果已应用于江阴苏阳电子股份有限公司多类产品实际封装。

1 系统组成

本系统采用的PLC 控制系统由CP1H?XA40DT?DPLC和TPC1062KS触摸屏组成，配合塑封压机集成接口设计、PLC 控温设计、PLC 定位设计、光电传感系统嵌入，在触摸屏上实时显示塑封压机温度并实现温差预警反馈和定位不准预警反馈[5?6]。原理框图如图1所示。

2 半导体塑料封装压机自动温度切换系统

2.1 塑封压机集成接口系统设计

作为功率器件封装关键的塑封工序，塑封系统的稳定性和精度直接影响了功率器件的性能。半导体塑料封装压机需要安装精密塑封模具以进行手动塑料封装，一副模具一般需要16~20个加热棒，压机有32个加热通道，可以方便更换。传统塑封压机中模具加热棒与压机加热棒接口一一对接，压机加热棒通道与热电偶通道一一对应，该对接方式直接造成压机内部连线过多，引起安全隐患。

为了解决上述问题，设计了一种包括上模、下模、压机加热棒集成接口以及压机热电偶集成接口的塑封压机系统。上模及下模的单独加热棒接口集合成一个整体加热棒接口，上模及下模的单独热电偶接口集合成一个整体热电偶接口，整体加热棒接口与加热棒接口通过加热棒连接线连接，整体热电偶接口与热电偶接口通过热电偶连接线连接。由于系统将传统的多条单线连接改成整体接口连接，使得半导体塑料封装压系统连线简单、不容易造成连线接头脱落，更换塑封模具便捷。

2.2 PLC温度控制设计

设计的塑封压机系统除了将压机的多个单通道结合在一起，还在PLC智能反馈系统中增加自动变换通道程序，若某个通道低于设定温度一定时间，PLC 自动切换下一个闲置通道。通过触摸屏输入、PLC 反馈、模块集成的方法实现温度的切换控制。

PLC温度控制系统通过触摸屏设定加热温度、加热脉冲、高低温度报警值和计时时间等相关参数，实现对压机的温度控制。在实际应用中，塑封压机加热开启2 h后切换通道系统开启，若某个通道出现异常（≠175 ℃，温差＞3 ℃），PLC立即开始200 s计时，在计时期内该通道温度如仍未达设定值，该通道将被关闭，同时开启下一个闲置通道，重新加温。最终塑封压机温度维持在报警值3 ℃以内，从而保证塑封过程中的恒定高温。该系统可应用于不同封装形式，图2为本系统PLC温度控制原理图，图3为实际塑封压机触摸屏温度及PID显示界面图。

3 半导体塑料封装压机智能定位系统

本系统设有光电传感器、接近传感器以及螺旋测试头，可利用螺旋测试头高精度的测量尺寸来调节接近传感器与工作台的配合。上、下工作平台之间连接有4根导柱，将电子光缆感应尺设置于导柱的外侧，接近传感器设置在导柱内侧，螺旋测试头位于接近传感器的底部。当下工作台上升时，4个导柱上的接近传感器可感应下工作台是否到达设定位置，电子光缆感应尺读取下模到导柱的距离，如未达设定值，光电传感器将输出电平信号，经电路转换后，一路信号直接触发PLC安全控制点，有效阻止模具的开合；另一路信号输出至LED指示灯，提示此时工作台未能到达设定位置，图4为塑封模具定位原理图。该系统具有智能定位的功能，触摸屏可实时显示4个导柱是否在设定位置，如有报警，可迅速反映定位异常的传感器方位，便于及时处理，可以有效避免模具损坏或者报废。图5为本系统触摸屏定位显示界面。

4 软PLC 系统研究

为了实现塑封系统控温定位的智能反馈，需要设计一种实时监控的现场控制系统，可编程逻辑控制器（Programmable Logical Controller，PLC）以微处理器为基础，采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程[7?8]；所以在功率器件塑封系统设计中，采用PLC与触摸屏组成的控制系统实现自动控温和定位功能。

4.1 控制现场结构

本文采用CP1H?XA40DT?D PLC 和TPC1062KS 触摸屏组成系统控制现场的电动阀、电磁阀、电动机、温度控制器和定位控制器等执行机构。以温度控制为例，CP1H?XA40DT?D通过模拟量输入模块和温度传感器采集现场的温度信号，信号通过PLC 上的A/D 转换、数值变换传送到触摸屏上，触摸屏显示实时的温度值和PID值；且PID 参数可以通过触摸屏进行设置，触摸屏给PLC 发送指令，以控制现场的执行机构[9]。控制现场温控结构如图6所示。

4.2 控制系统电路设计

为了实现PLC对塑封压机温度和模具定位的控制，必须设计相应的控制电路。PLC 控制系统的控制电路主要由输入电路、PLC、输出电路3个部分组成。输入电路主要有按钮、开关、模拟量、人机界面等；输出电路主要有电磁阀、指示灯、接触器等。PLC 控制系统根据输入电路得到的信号，执行PLC程序，从而控制输出电路的电器元件驱动设备的机械结构，最终满足控制塑封压机温度和模具定位的要求，完成系统控制。以温度控制为例，通过触摸屏设定标准塑封压机温度（175 ℃），通过PLC程序判断压机温度是否在容差范围内（3 ℃），若超出容差，则发出信号反馈至触摸屏，同时调整加热通道，令塑封压机温差小于设定容差。图7为功率器件塑封系统PLC温度控制电路图。

4.3 控制系统软件设计

常见的PLC控制系统软件设计方法有图解法编程（包括梯形图法、逻辑流程图法、时序流程图法和步进顺控法）、经验法编程、计算机辅助设计编程等[10]。设计的自动控温定位塑封系统选用的是梯形图法，这种最方便的编程方法是一种用梯形图语言，模仿继电器控制系统的编程方式。其图形及元件名称均与继电器控制电路十分相近。这种方法的优点在于可以把原继电器控制电路转化成PLC梯形图语言。

为了提高系统可靠性，在软件设计上采用了数字滤波和软件容错。在采样周期内，用采样值计算加权平均值作为滤波值，滤波现场的模拟量信号经A/D转换后变为数字量信号，存入PLC中，根据滤波值滤去噪声信号获得所需的有用信号，进行系统控制。在程序执行过程中，一旦发现现场故障或错误，系统即通过程序判断造成错误的原因是主要故障还是次要故障，并分别做出停机和相应子程序处理。系统还可对重要的开关量输入信号或易形成抖动的检测或控制回路采用软件延时，对同一信号多次读取，结果一致，才确认有效，消除偶发干扰的影响。

5 结语

目前市场中功率器件应用极为广泛，为了适应现代便携式电子产品等应用领域不断小型化的发展趋势，现代功率器件封装技术不断改进，新型封装形式不断涌现。为了提高各种封装形式的可靠性和稳定性，设计了一种可应用于各种封装形式的功率器件自动控温定位塑封系统，该系统可实现关键塑封工艺设备温度的均匀和稳定，提高塑封模具压合精度，从而提高良品率，降低设备损耗，具有极其重要的应用价值。基于PLC控制系统的自动控温定位塑封系统的研究和实现对提升功率器件封装的效率有着重要意义。

参考文献

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[12] 高尚通，杨克武.新型微电子封装技术[J].电子与封装，2004（1）:10?15.

作者简介：余骏华（1990—），男，硕士。研究方向为软件理论及其应用。实用新型专利：半导体塑料封装压机智能温度切换系统（ZL 201320226664.0）发明人。

孙力（1966—），男，教授，博士，硕士生导师。研究方向为计算机技术。

全庆霄（1963—），男，高级工程师，硕士。研究方向为半导体封装技术。

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关键词 （ 4~8 个）、中国图书资料分类号（简称中图分类号）、文献标识码、英文信息（题名、作者姓名、单位、摘要和

温控技术论文篇（5）

中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）88-0045-02

0 引言

随着经济的发展以及人们对于电量需求的日益增长，越来越多的火电厂逐渐发现传统技术的弊端，为提高工作效率，节约能源，逐渐利用控制技术以及网络技术来确保火电厂的安全、高效运行。因此，集控运行技术越来越普遍的被应用于现代化发电机组生产过程中，并在实际工作中起着明显的优势和作用。

1 火电厂集控运行的概念

集控是相对于单独控制而言的，老式火电厂大部分是母管制，炉、电、机分开。而现代大中型火电厂都采用集控技术，即单元制机组，一台发电机配一个汽轮机和一个锅炉，对炉、电、机进行集中管理。炉、电、机都在集散控制系统（DCS）上操作，每一套机组都相分开，此工作种类则称为集控运行。集控运行主要是生产、投运以及停运设备，并对布置检修提出安全措施，不负责设备的维护、修理。集控运行一个值一般设有一个值长，每台机组安排主、副值班员各一个、机组长一个、巡检员一个对机组工作进行监督控制，且安排相关值班员对集控机器的生产运行进行24小时监视，有些火电厂由于集控运行机器的自动化程度较高并无此岗位。

2 火电厂集控运行的核心技术

集控运行是一种新型的综合控制系统，又称DCS系统，其主要前提是大中型工业生产运行的自动化。相比较于火电厂传统技术，集控运行技术更能充分体现的现代各类工业生产的集成化、数字化以及高自动化。火电厂集控运行技术的主要核心是火电厂生产线的控制和管理技术。火电厂生产线操控技术是全面利用计算机功能，从而更进一步的提高火电厂生产工作的自动化水平，其包括利用4C技术对大中型持续生产流水线进行自动实时监控技术以及异常情况下人为操作调控技术。管理技术则主要负责提高和完善火电厂的生产工作效率，其包括运用4C技术统计分析集控运行生产过程信息、调度和优化指导集控运行生产过程的经济运行、预防预控生产事故的发生等技术。

3 有关火电厂集控运行存在的问题

1）过热气温系统的控制方面。超临界机组过热气温粗调指的是煤水比例的调节，微调以及细调所采用的是一、二级的减温水。影响机组过热气温的重要因素主要包括过剩空气系数、受热面结渣、给水的温度、燃水比例以及火焰中心高度。直流炉校正煤水比的信号是微过热气温。过热气温系统由于其扎实理论基础实现较容易，然而该系统并非十全十美，有些机构的设计和其生产环节依然存在缺陷，对过热气温系统的控制质量产生影响。提高过热气温调节质量除了利用外部因素外，最直接快速的方法既是考虑参数整定。

2）主汽压力系统的控制方面。经过长期实际工作的探索以及经验的累积，直接能力平衡公式日益成熟，现已经被广泛应用于主汽压力系统中，并具有明显的优势，且发挥了重要的作用。间接能量平衡系统仍然应用于一些协调系统中，但是其在协调退位时，主汽压力控制方法依然采用能量平衡公式的理论。主汽压力系统一般采用控制进入炉膛的煤粉量的手段来达到控制主汽压力的目的。

3）再热气温系统的控制方面。再热气温系统的控制相对于一次气温的控制的难度比较大，也比较繁琐。有些火电厂为了较容易控制温度和节约成本，只通过温水来调节温度，这样做的结果反而与实际目的背道而驰，并在一定程度上加重了经济的负担。以亚临界机组作为例子，每将1%的减温水喷入，则会减少大约0.5g的标准发电煤。对于调节再热汽温的方法在当今还有很多，如煤气循环、摆动式燃烧器以及 热风喷射等。

4 火电厂集控运行注意事项

1）改善火电厂集控系统运行的环境条件。火电厂集控运行系统的外部环境包括控制室及电子室的环境要求、计算机控制系统持续电源、接地以及仪用气源等，这些外部环境都将直接影响着集控系统的安全、高效运行。然而机组在安装和调试过程中由于抢工期等的原因，这些外部换环境要求往往被忽视。火电厂集控系统的外部环境应注意以下几个问题：（1）控制室和电子室通常只有一套空调系统供其共同使用，然而电子室的空调只负责调温并不调湿，在空气湿气重的情况下，模件上比较容易结露，气候干燥时又容易产生静电；（2）信号干扰对于集控系统的运行也产生着直接的影响，火电厂集控系统没有良好的接地和合理的电缆屏蔽，其则容易受到干扰，使系统误发信号。

集控系统工作人员应特别注意以上提到的较普遍出现的问题，防患于未然，尽量避免不必要的故障导致火电厂正常运转中断。

2）提高集控系统的运行技术管理。集控运行技术特点是可行性集控运行策略制定的依据。火电厂集控运行技术的管理应注意以下几点：（1）集控系统主要是由变送器、CS系统以及盘台设备等组成，集控系统在运行中任何一个部件出现异常都可能导致系统部分功能失效等故障。因此，为了确保集控系统的正常运转，应把构成系统的设备当成一个统一的整体来管理；（2）集控系统分为硬件系统和软件系统两部分，其核心的部件是微处理器。集控系统有着实时性强、存储容量大和安全可靠等优势，可通过软件组态来实现各类高难度的控制策略，因此，火电厂在重视维护系统硬件的同时还应重视软件系统的维护和完善；（3）集控系统中热机保护系统是确保操作人员以及机组运行安全的装置。机组一旦出现异常，通过系统停机来避免事故的恶化，从而保障机组和人员的安全。为最大程度减少事故发生的几率，有关专家根据大量的实际经验以及科学分析，规定了运行设备的极限值以及安全保护值，所以，除特殊情况外，操作人员不可随意更改甚至取消设备保护值。

5 结论

21世纪的今天，我国全力提高社会经济以及科技水平，从而提高人民生活质量，电力等行业的发展也相应得到的了提高，集控运行技术作为一门新兴技术，已被火电厂广泛使用，并在火电厂运行工作中发挥着重要的作用，因此，了解集控技术的特点及应用显得尤为重要。

参考文献

温控技术论文篇（6）

一、 温室环境控制技术的应用现状

1.国外发展状况

荷兰是土地资源非常紧缺的国家，靠围海、围湖造田等手段扩大耕地，其依靠现代农业，成为仅次于美国、法国的世界第三大农业出口大国。荷兰是设施农业最发达的国家，目前有现代温室 1.1 万hm?，全部为玻璃温室，占世界玻璃温室的1/4，主要用于种植蔬菜和花卉。温室及配套设施的生产完全靠一种高度社会化专业化和国际化的市场体系。日本于20 世纪60年代快速发展现代设施园艺业，温室由单栋向连栋大型化结构金属化发展，到70年代为高速发展期。美国总的指导思想是搞适地栽培，温室面积约1.9万hm?，多数玻璃温室，少数是双层充气塑料薄膜温室，近几年也建造了少量聚碳酸脂板温室。以色列的现代设施园艺更具鲜明的特点，其采用大型塑料薄膜连栋温室，充分利用光热资源的优势和先进的节水灌溉技术，主要生产花卉和高档蔬菜。

现代温室及配套设施已采用专业化、集约化和规模化生产，规范有序的市场经营和国际化的市场体系运作，成为当今世界最具活力的新兴产业之一和现代农业的亮点。在今后一个时期，随着科学技术的发展、全球经济的一体化和社会的进步，现代温室及配套设施，将以节能、环保和改善工作条件为核心，深入广泛采用高新技术，向实质意义上的“ 工厂化”方向稳步持续快速地发展，前景十分广阔。

2.国内应用状况

我国的近代温室开始于本世纪30年代，大规模的温室生产在20世纪70 年代末和80 年代初开始。通过第一次大规模的温室引进，揭开了我国现代化温室生产、研究和普及的序幕。经过20年的发展，我国温室的建造面积（包括大棚） 已达120万hm?，跃居世界第一。在温室及配套设施的生产、科研和普及方面得到了长足的发展，形成了现在高、中、低不同档次、系列化的温室产品。我国现有温室及配套设施的专业生产厂家超过50 家，生产设备基本国产化，初步形成了一定的产业规模。然而，我国商品化温室普及率很低，高、中档次的商品化温室主要被一些机关团体、军队、农场和科研等单位采用，很少被个体及一般农民采用，即使低档次的温室(20~100元/m?)也很少被普通农户所采用。普通农户采用最多的是自建的简易拱棚，约占我国温室总量的60%以上。

20世纪90年代中后期，江苏理工大学毛平教授等研究开发了温室环境自动控制系统，能实现对营养液系统、温度、光照、CO2施肥的综合控制，是目前国产化温室环境控制系统较为典型的研究成果。在此期间，中国科学院石家庄现代化研究所、中国农业大学、中国科学院上海植物生理研究所等单位也都侧重不同领域开展了温室设施计算机控制与管理技术方而的研究。总的来说，我国温室环境控制技术在总体上，正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展，但所研制出的控制系统，很大一部分只能实现对部分环境因子的控制或还需要人工手动控制辅助，控制效果、自动化程度、可靠性和可操作性与国外同类产品相比尚有较大差距。

中国农业大学研制的日光温室环境数字式监控系统是代表现阶段国内温室环境控制技术先进水平的典型产品。系统具体特点包括：

（1）系统采用两层结构，由智能传感器、控制设备、前台机组成底层基本结钩：多个底层结构与主计算机星形连接：

（2）主计算机是监控系统的头脑和心脏，具有监控命令、显示运行状态、数据检索和报表打印等主要功能：

（3）前台机的核心是单片机，完成数据的检测和控制：全部测量参数可自动存储，并可传送到主计算机中，在主计算机中进行处理：

（4）可实现对温室内外空气温湿度、CO2 浓度、土壤温湿度、叶片温度、室内光照度、覆盖物表面温度等参数的测量；

（5）能输出各种控制信号，可对排风扇、喷灌、滴灌等设备进行控制。

二、 温室环境控制技术的发展趋势

随着计算机技术和农业技术的进步以及市场对高质量产品需求的速度增强，温室环境控制技术将会在高智能型、高可靠性、操作的方便性等方向得到进一步发展，具体包括以下几个方面。

1.智能化技术

温室生产周期长、过程复杂，温室系统是多变量、强耦合、非线性、大惯性、强干扰的复杂大系统。温室的外部环境(自然气候)以及温室内部种植作物随市场和季节的变化都具有不确定性，温室作物蒸腾作用和光合作用的数学模型具有不精确性,温室的动态模型也不精确，而且只有一部分参数可以确定，而其他参数需要动态辨识。因此，温室的控制难以建模、处理和控制。而且，温室内培育的对象是具有生命的植物，其安全是首要的，温室的管理涉及市场、设备、技术、员工等诸多因素，因此，温室的管理还不能完全脱离人的干预。

模糊理论是在美国柏克莱加州大学电气工程系L.A-Zadah 教授1965 年创立的模糊集合理论的数学基础上发展起来的，主要包括模糊集合理论、模糊逻辑、模糊推理和模糊控制等方而的内容；其中模糊控制是模糊理论在工业控制领域应用的成功范例。它把人的经验形式化并引入控制过程，再运用比较严密的数学处理过程，实现模糊推理，进行判断决策，以达到令人满意的控制效果。九十年代初，应用模糊控制技术的各类家电产品在日本大量上市，在世界上引起巨大的反响；随之而来，工业界掀起了 模糊控制的应川热潮。模糊控制方法的应用优势，适应于温室环境控制的特点，是现阶段温室环境控制技术发展的主要趋势之一。

温室环境控制技术中的智能化技术，不仅指智能控制算法，还有包括其它方面的应用内容，如实现系统的自诊断功能等。

2.分布式系统结构

过去温室环境控制系统基本上采用了主机---终端模式（Host―Terminal Mode )，该模式通过一个主机作为控制中心，负责对其它各子系统进行控制管理；该种模式使用不灵活，且投入较大，可靠性较差，如果主机出现故障，将造成整个系统的崩溃。目前分布式系统是计算机控制系统的主要发展方向，该控制系统采用了所谓服务器―客户模式（Server -Client Mode ) ，即系统中不存在一个控制中心，主要控制功能由各分布的子处理器完成：一般系统中，以可编程控制器（PLC ）或单片机作为子处理器。考虑到国内经济承受能力、对可靠性的要求以及具体的使用环境（温室环境电气干扰较小），在温室环境控制系统中，各个温室的控制功能一般由单片机（子处理器）完成，PC 机作为主处理器，仅实现辅助功能，脱离．主处理器，整个控制系统仍可工作。分布式控制方式具有价格低、控制灵活、可靠性高等优点，因此它将在现在和以后很长一个时期广泛应用于温室环境控制系统中。

3.多因子控制方式

由于温室环境各要素特别是温湿度、光照度、CO2 浓度等存在着较强的耦合性，即某个环境要素的改变将影响到其它环境要素的状态，因此，将现行的环境要素单因子控制方式转变为多因子控制方式，是提高温室环境控制系统控制效果的关键途径之一。简单的说，就是要采明多个环境要素综合考虑的方法，来替代现行的单个环境要素分别考虑的模式。

环境要素多因子控制方式虽然具有良好的应用前景，但在现阶段实现有较大的难度。首先从农业技术角度来说，各环境要素的相互关系还不明确：其次，算法的复杂程和要求的预算量成几何级数递增，应用单片机或PLC无法完成这种控制功能，即使应用现在通用计算机也不能保证控制的实时性。要实现环境要素多因子控制还需在相关农业技术、控制的数学模型以及具体算法方面进行大量艰苦的工作。

4.人机智能系统集成应用

温室生产过程这个复杂大系统下的各个子系统之间关系错综复杂、相互制约、如作物模型和环境控制的制约关系、环境控制和经济运行成本的耦合关系等，更主要的是种植规划制定和温室系统运行脱离不了人为的因素，而人的行为又带有主观性质，所以，温室控制过程有许多不可确定性问题。总之，温室生产过程具有客观复杂性和认识复杂性，是一个复杂过程系统，因此，对温室的控制需运用复杂系统理论提供的新概念、新方法解决其不确定性、不精确性、部分事实、非线性、强耦合等问题。

加强控制理论同生产实际的密切结合，引入智能化方法、智能技术以及知识工程方法，形成不同形式的既简单又实用的控制结构和算法，形成包括计算机监控系统在内的综合集成于一体的人机智能系统，是对温室实行先进控制的发展方向。

作者单位：沈阳农业大学

参考文献:

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温控技术论文篇（7）

中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）17-0078-01

前言

在我国，制药行业不仅融合了传统产业，更融合了现代产业，对我国国民经济的发展有着十分重要的意义。可以说，制药产业是第一、第二、第三产业的统一集中型企业的总称。制药行业和其他行业不同，所涉及的领域比较广泛。制药行业对社会的作用也是不容小觑的。对于保护群众身体健康、提高人民生活质量、促进国民经济发展和社会的进步具有十分重要的推进作用。

一、自动化系统在制药净化空调中的应用

相关规定中明确表示，制药厂生产工艺流程和所要求的空气洁净级别布局要达到合理，目前的情况来看，药物生产种类非常的多，然而，在进行药物的生产过程中，生产洁净区在整体的生产面积当中占比非常大，可以说，一个生产车间都会有一半的面积是洁净区，对于制药企业来说，达到GMP规定的洁净等级才是关键。现阶段随着国际化道路的前行，很多药企在洁净区净化空调设备管理中加入自动化控制系统，即实现净化等级与自动化相连接，将检测仪表与自控装置运用到生产中，保证了洁净空调正产运转[1-2]。

环境净化工程其系统性非常的强，涉及很多个领域。更是一项净化工程，其根本是围体结构。可以说，净化空调系统的合理性，对产品的质量有着直接的影响，更是净化工程的重要部分。它又好比我们的心脏和向人体各个部位输送血液的血管。证明一个人是否健康是靠一些指标来衡量的，而指标又来源于仪器检测。作为医药净化空调系统是否合理，也是否最后可满足空气净化级别、生产所要求各指标、参数，其关键在于仪器、仪表检测及自动化程度的优良。如一套完整净化空调系统，净化空调机组及风管系统的重要构成，承担把污染空气经过三、四级过滤、加热、降温后送到各生产的房间。但是否能达要求却要检测、控制设备方能实现。

（一）房间洁净度控制

控制房间的洁净度，以三、四级过滤器及室内换气次数得以实现。房间内空气的洁净度，直接受过滤器性能和堵塞时间的影响。之前所考虑均为单机尘埃粒子计数器来测量房间洁净度，现阶段，很多药企都增加了自动化的在线尘埃粒子计数器，这样的自动化系统可以实时来监测房间空气的洁净度，保证了企业生产过程质量控制[3]。

（二）温度的控制

空调机组内的表冷、热段从而实现了冷热源，然后在和空气交换的过程中形成了温度来源。在过去，通过手动对温度控制进行处理，不仅精度有差异，而且温度波动非常的大。当前可采用室内远传感器，通过变送器、各式调节器来控制各管道上执行机构实现温度自动控制目的。仪器仪表、执行机构多采用日产、德产等品牌。

（三）湿度的控制

一般情况下，如果温度过高，或者过低，生产操作人员都会感受非常的不适，当然了，温度过高，或者过低，也会给产品的质量带来直接的影响。如生产大部分产品对于温度要求范围可更大一点，只有个别工序对于温度、温度要求大一点，那个别工序可采用恒温功能机组进行单独控制，其可利用大系统调节控制。这样可控制相对精确一些又可减少投资。湿度调节可用喷淋、蒸汽方法加温，除加湿方法一般采用高温加热之后低温冷却或采用物理方法的转轮的除湿技术。控制方式同温度控制。

二、自动化系统在制药生产过程中的应用

对于制药行业而言，制药生产当中，洁净环境只是基础，生产过程中的实质控制才是重点，在对生产工艺进行合成的过程中，其过程比较复杂，而且工艺时间比较长，需要控制的点非常多，每个环节的操作，都需要人工干预控制完成，同时，又包含一些复杂的控制对象如pH值控制等。pH值控制的好坏直接影响产品的质量指标如收率、产品晶型等，同时合成生产工艺过程中所涉及的生产装置多、需要控制的工艺参数多，同时存在的耦合性强、非线性严重。为此，人工操作的劳动强度大、人为影响生产的因素多，导致生产产量不稳定、质量不稳定。如何更加精细的控制每一个过程呢？那么，自动化过程控制将解决这一问题。所谓过程化控制，即将生产过程的每一步骤摘出来，作为单个系统来进行控制，然后再将这些单个系统（PLC系统）整合起来，形成一套适用的控制系统（DCS系统）。下面，文章就中药注射剂生产作为范例，简单做一下介绍。

（一）生产过程中单个系统控制

单个自动化系统（PLC系统）也就是将制药生产的每一步骤、单个设备作为一个控制单元，而每个单元中有它自身的控制。如：中药注射剂生产过程中的纯化水系统，可以作为一个单元，着重控制的点位有：一级、二级膜中水的电导率、EDI模块中水的电导率、纯化水输送系统的压力及流量。现在常用的大多为西门子、欧姆龙的PLC系统，通过手动与自动切换来控制这几个参数，从而使生产简单化、精准化[4-5]。

（二）生产过程的整合化控制

整合化控制即过程控制（DCS系统），是将每个单位整合起来，形成一套系统化的控制。如：中药注射剂生产过程中水系统、配液系统、洗瓶灌装系统、灭菌系统、包装系统等，以一个生产批次为基准，将每一生产步骤形成的单个单元整合起来，贯穿整个生产过程，形成一整套的生产批记录。这样既减少生产过程中人为的因素。

结束语

对于制药行业的发展，自动化、智能化以及信息化会给其带来极大的影响，目前众多制药企业面临的问题，是通过新型技术对传统制药企业进行改造。也是科学发展与社会进步的必然。我们坚信伴随着新技术的应用做好每一批药，为健康保驾护航。

参考文献

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[2] 吕华瑛.中药制药工业中的新技术及应用[A].中华中医药学会制剂分会学术交流会论文汇编[C].2016，14-20.

温控技术论文篇（8）

 

1.研究的目的与意义

本研究以温度采集及转换，单片机处理和监控，无线传输为核心，可用于航空航天系统中，仓储温度监测及环境监测，矿井里的温度采集等。免费论文。快速方便并且可以实现远程采集，具有较高精确度，另外加有存储单元，可以对温度数据进行存储对比，以备不时之需。在该系统中还添加报警系统，自动提醒不正常温度，以免发生不必要的危险。由于采用ZigBee无线传输装置，可以远距离测温，因此可用于危险区域，例如：高压区，工厂，大型机器内部温测等，还可采集低温。另外还适用于家庭防火灾，火灾内部温度探测和温度监控，有助于灭火的开展和抢救人员和财产以及预测火势的发展等。

在现代社会中温度在航空航天，工业自动化、家用电器、环境保护和安全生产等方面都是最基本的监测参数之一，但是在某些环境下温度检测比较危险。因而需要一个智能检测和监测系统来代替危险的工作，本系统就可以很好的解决此问题，不仅可以实时的对温度进行远程检测监控，还可以在十分恶劣的环境下工作，测量结果精度高，并且对所测数据可以直接通过USB接口传给电脑存储或者直接存入外设存储单元，同时加报警装置，在温度不正常给予提醒，从而将损失减少到最低。为满足对温度记录的要求（高精度、自动控制、经济实用），系统实现了对现场环境温度的不间断测量与监控，让您通过监控中心可以直观看到温度实时变化，做到足不出户即可了解各被测点的温度。在那些需要对温度监控和测量的地方放置无线温度采集器，然后由监控中心通过软件对无线采集器进行控制，代替过去由人工来完成的温度数据采集任务；同时监控中心对无线温度采集器传输来的温度数据进行存储和查询统计。本系统使用方便，操作简捷，已经在许多领域中得到广泛的使用

2.国内外本项目的研究状况

温度在工业自动化、家用电器、环境保护和安全生产等方面都是最基本的监测参数之一，因此其检测装置也得到的长足的进步和发展。免费论文。例如美日生产的管缆热电阻温度传感器可测温度高达1000℃，精度0.5级，清华大学的“光纤黑体腔温度传感器”可在400～1300℃间灵敏度可达0.1℃。随着科技的进步和新材料的发现，新一代的温度传感器也在不断出现和完善，如利用核磁共振的温度检测器，可测量出千分之一开尔文，而且输出信号适于数字运算处理，在常温下可作为理想的标准温度。此外还有热噪声温度传感器、激光温度传感器等诸多发展。智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)，它在硬件的基础上通过软件来实现测试功能。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。如由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达0.03125°C,测温精度为±0.2°C。此外新型智能温度传感器的功能也在不断增强。例如，DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟(RTC),使其功能更加完善。DS1624还增加了存储功能，利用芯片内部256字节的E2PROM存储器，可存储用户的短信息。免费论文。另外，智能温度传感器正从单通道向多通道的方向发展，这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。

无线传输技术ZigBee是在工业自动化、家庭智能化和遥控监测领域对无线通讯和数据传输的需求日益增长的情况下应运而生的，它采用IEEE802.15.4协议，具有功耗低，成本低等特点，还可以方便的实现自动移动的AdHoc网络。目前市场上的RF芯片供应商主要还是TI、EMBER、FREESCAIE及JENNIC，国产厂商在这个方面仍然是空白。鉴于ZigBee技术在功耗、组网技术等方面的出色能力，受到各国政府、军方、科研机构和跨国公司的广泛关注和高度重视，随着其技术的发展，无线传感器网络将会逐渐的深入生活的每个方面。

3.无线网络温度采集可以实现如下功能

（一）数字信号通过单片机分析处理，通过ZigBee无线传输模块，可实现无线传输功能。（二）接收模块得到的数字信号通过单片机处理，可在LCD FC12864上可进行当前温度显示，可实现数字显示功能。（三）外部存储单元可对过去温度进行存储，以便随时调用，可实现存储功能。（四）由于有无线传输，可以实现远程对温度进行监控和测量 存储，安全可靠，而且速度快精度高。（五）系统实现了对现场环境的不间断温度测量与监控，让您通过监控中心可以直观看到温度实时变化，做到足不出户即可了解各被测点的温度。在那些需要对温度监控和测量的地方放置无线温度采集器，然后由监代替过去由人工来完成的温度数据采集任务；同时监控中心对无线温度采集器传输来的温度数据进行存储和查询统计。（六）该系统可换部分装置，然后实现其它功能，例如：将温度传感器换成湿度传感器进行湿度采集等，具有很强的移植性。

4.结语

在当代社会科学技术的迅猛发展以及人类对自然的不断深入探索下，一些人类无法立足的恶劣环境以及相关工业、煤矿业、石油业、存储业等相关环境中的重要温度数据的采集和控制成为科学研究的重要课题。本研究项目以适应相关条件下的温度传感器为依托，以单片机为整个系统的处理和监控为核心，当需要采集人类无法立足的恶劣环境中的重要温度数据时，本系统可以通过媒介放置一体积小、精度高的温度传感器去采集；在生产和存储环境中可以通过本系统来监测温度，当超过合适的环境温度时，发出警报，通知工作人员及时处理控制温度以减少损失。本研究项目可以更好的服务于科研，提高生产效率，降低危险事故发生的几率，具有很强的现实意义

参考文献：

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9.智能温度传感器的趋势[DB/ol].

温控技术论文篇（9）

中图分类号：O434.11 文献标识码：A 文章编号：

目前，低温热水地板辐射供暖技术在全世界范围内逐渐得到人们的广泛应用与好评，对它的研究也越来越活跃。在亚州．韩国是唯一拥有90％以上的住宅中采用这一技术的国家。韩国国内的住宅供暖方式基本可分为集中供暖、区域供暖以及户式供暖。从上世纪90年代开始，随着天然气的普及和小型户式锅炉技术的进步，户式供暖得到了长足的发展。

低温地板辐射供暖是一种节能并对房间微热气候进行相应调节的供暖系统，是一种世界公认的卫生条件和舒适度都十分理想的最佳供暖方式。它是通过埋设于地（楼）板上部细石混凝土层内的加热盘管把地板加热到表面温度25℃-32℃，从而均匀地向室内辐射热量的特殊装置。他具有使人体热感舒适、管理方便、不占用使用面积、卫生条件好、无噪声、无污染、节能、保健、维修成本低等优点。最近几年，在中国国内，由于低温热水地板辐射供暖技术的优越性得到了社会各界的认同，因此这一技术的研究及在住宅供暖中的实际应用发展十分迅速，但是有关低温热水地板辐射供暖技术的研究，大部分只局限于传热过程以及热源方式的研究，而在低温热水地板辐射供暖系统控制方式的研究却比较缺少。本文着重介绍低温热水地板辐射供暖系统的控制方法及其应用：

国外研究成果：

1、Adlam啪制理论根据Adlam（1949）的研究,低温热水地板辐射供暖系统的控制方式可以分为供水温度控制方式以及流量控制方式,其中流量控制方法可分为变流量控制（variableflowcontrol）方式以及双位开关式（on／off）控制方式。

2、Bourne控制理论根据Bourne（1989）的研究．地表面散热量的控制方式可分为流量控制方式以及供回水温差控制方式。Bourne比较各种控制方式的性能以后认为,根据室外温度的变化补偿供水温度的方式（supplywa―tertemperaturereset）是控制室内温度的最理想的方式,并且房间的室温控制可使用手动流量调解阀、二通阀、三通阀、四通阀以及房间专用水泵等设备予以控制。

3、Maccluer控制理论Maccluer（1991）首先把以前的控制方式分为室内温度控制法（indoor temperaturefeedback control）室外温度补偿法（outdoor reset control）以及室外温度补偿控制＋流量控制（outdoor reset with flow inhibition）等方式,并新推出了热量比例控制方式（proportional flmodulation）。

4、韩国建设技术研究院的控制理论，韩国建设技术研究院（1993）把韩国国内常用的控制方式归纳为：室内温度控制、回水温度控、地表面温度控制以及组合控制方式。影响控制系统因子的分类，纵观国外所分的各种控制方式表面看好像其种类复杂，多样。但实际上同一种控制方式名称多样化的情况较多，而且分类标准不明确，因此在本文中笔者为了系统分类各种控制方式，首先分析出适用于地板辐射供暖系统的控制方式影响因子，而后随着控制因子，系统分类控制方式。地板辐射供暖系统控制方式影响因子一般可分类成控制系统所需要的测定参数，舒适性设定参数以及为维持设定参数所需的调节参数。过去的控制方式大部分根据设定参数以及所使用的设备特性进行分类，后来Adllam、Bourme等人认为根据具体调节参数分类控制方式较为合理。在地板辐射供暖系统中，地表面的散热量的大小主要取决于热水的流量及温度因此维持设定参数室温的调节参数可划分为热水、流量、热水温度以及地表面散热量。

控制方式的特性：

1、供水温度控制方式：（1）室外温度补偿控制：室外温度补偿控制可以消除地面辐射供暖系统的时间滞后现象，并具有预测调节与室外工况反应调节功能。但“室外温度补偿控制”方式是非循环性控制方式，因此难以精确控制室内温度，在实际应用中很少单独采用。（2）室外温度补偿控制+室温反馈控制：室外温度补偿控制+室温反馈控制虽然弥补了室外温度补偿控制的非循环特性所带来的缺点，但是在实际应用时必须设置高价混合式三通阀，因此造成初投资的上升。

2、流量控制方式：（1）变流量控制：根据变流量控制系统所使用的二通阀的特性，供水流量小于最大设计流量50%时，利用流量调节阀难以精确控制散热器，供水温度较高时这种现象更为严重。（2）双位开关式控制：双位开关式控制室温波动较大，控制性能不太精确，但是它具有控制系统简单，节省投资费用等优点，实际应用中得到广泛采用。（3）脉冲式控制：脉冲式控制与双位开关式控制方式相似，但是可以弥补双位开关式控制室温波动较大的缺陷，但是控制程序比较复杂。

3、供水温度与流量同时控制方式：（1）室外温度补偿控制+双位控制：室外温度补偿控制+双位控制弥补了室外温度补偿控制的非循环性与双位控制的室温波动较大的缺陷，可消除地面辐射供暖系统的时间滞后现象，并具有一定的预测调节功能。（2）室外温度补偿+脉冲式控制：室外温度补偿+脉冲式控制的脉冲式控制比双位控制室温波动偏差小，因此比“室外温度补偿控制+双位控制”更为精确，但控制程序较为复杂。

4、热源放热量控制方式：此方式只需要能与锅 炉相互联动的室温调节器，系统简单而且控制性能较稳定，但是不能同时控制一个以上房间室温。

结论：（1）室外温度补偿控制+室温反馈控制方式虽然控制性能好，但是因设备投资费用较高，不适于普通住宅。应设置于安装空间充足，总投资较高的高级住宅。（2）变流量控制方式虽适于对流供暖方式，但在地面辐射供暖方式中，因小于其最大散热量50%的范围内利用流量调节难以精确控制散热量，帮应用中应慎重考虑二通阀性能。（3）脉冲式流量控制方式比双位开关式控制方式可减小室温变动幅度，如结合室外温度补偿方式调节供水温度，这两种控制方式均能提高其控制性能。（4）室外温度补偿控制+双位开关式控制方式弥补了室外温度补偿控制的非循环性与双位控制的室温波动较大的缺陷，可消除地面辐射供暖系统的时间滞后现象；但是实际运行中根据管理人员的经验确定的室外温度补偿控制的补偿率，导致不能正常发其室外温度补偿控制方式的功能，因此应加强根据建筑物地理位置，方向，结构等情况确定室外温度补偿率的研究与开发。（5）热源放热量控制方式虽然系统简单而且控制性能较稳定，适合户式供暖使用，但是不能同时控制一个以上的空间室温，因此在区域供热或集中供热中很难得到应用。

温控技术论文篇（10）

中图分类号：TP242 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2017）06-05-03

Research on the key technologies of soldering robot with full graphics teaching system

Chen Yunzhi， Ge Haijiang

（Hangzhou Vocational & Technical College， Hangzhou， Zhejiang 310018， China）

Abstract： A soldering robot with graphics teaching system is studied in this paper， the multi-axis linkage motion control technology， the soldering tip trajectory control algorithm and path optimization design， the development of integrated hardware and software platform for soldering robot control， the development of interactive programmable temperature control system and the embedded full graphics teaching system， and the other key technologies of the system are studied with a detailed and sufficient discussion. It provides the theoretical and practical basis for the successful application of soldering robot.

Key words： full graphics teaching system； soldering robot； multi-axis linkage motion control； soldering tip trajectory control； programmable temperature control

0 引言

国际劳工组织和美国电子工业健康安全小组对加尼福尼亚著名的“硅谷”的调查材料表明， 在电子工业中，有70%厂家的工人，正受到焊锡、助焊剂蒸汽以及各种化学剂的危害。焊工们每天皮肤直接接触含铅的焊锡材料，吸入大量的助焊剂蒸汽。这些蒸汽中含有锡、铅、锢、砷、银、锌等金属，吸入后会引起贫血、消化不良等症状，使心、肺及生殖器官受损；松香和焊油蒸汽会损害人的皮肤等系统；同时在生产流水线上的紧张、单调、重复动作，还会影响人的精神和心理健康。据调查，受到电子行业职业性危害因素影响的工人中，视力受损者达56%；接触化学剂的工人中也约有50%的人患有视力疲劳、头痛、头昏、皮肤过敏等症状[1]。目前国内大部分企业仍采用有铅锡丝进行焊锡，一线作业人员通过对有铅锡材的直接接触、焊锡过程中产生的烟尘等有毒有害物质，将对一线作业人员的身体健康造成很大损害。根据研究表明，在我国工业生产铅接触的行业中（铅冶炼、蓄电池、油漆、焊锡、印刷等），电子行业的手工焊锡工人手部铅污染最为严重，甚至还出现焊锡作业工人亚急性铅中毒的案例。

随着社会的发展，传统的手工焊接已无法满足现代工业对焊接质量、工作效率的要求，科学的进步为自动焊锡机的产生与应用提供了技术基础。本文研究的全图形示教系统的焊锡机器人关键技术，将为焊锡机器人的自动化设备研制提供一定的理论和实践基础。焊锡机器人的成功应用将有效避免人为因素的干扰，保证焊接产品的稳定性，提高焊接产品的质量，保证产品质量一致性；同时可以改善劳动条件，减少一线焊锡作业人员与有毒有害物质的直接接触，有效防研究、治职业病危害，降低对工人焊接技术的要求；开发的全图形操作系统，易于让一线作业人员接受，改善传统的工作方式，提高生产率。

1 全图形示教系统的整体研究设计

本文研究目的是实现焊锡机器人替代人工焊锡。研究内容主要包括多轴联动运动控制技术、焊咀运行轨迹控制算法技术与路径优化设计的焊锡机器人的控制集成一体化软硬件平台开发、交互式通讯可程控温控系统的开发和嵌入式图形示教系统的研究等。针对各个模块的研究分析，攻克技术难点，完成全图形示教系统的焊锡机器人开发，并将机器人焊接技术进行应用推广，助力企业突破瓶颈，解放一线焊锡作业人员，避免有毒有害物质对人体造成的损害。

2 焊锡机器人关键技术研究

2.1 多轴联动运动控制技术研究

将DSP应用于运动控制器中，充分利用其信息处理速度快、运算精度高和兼容性好的优势来满足控制系统的多功能性要求也成为一种必然的趋势[2]。该控制方案能够运用DSP实现复杂的算法，进行大量的数据处理，从而加快系统的响应速度，使系统具备速度快、精度高、通用性好等高性能。根据现有X、Y、Z的三个空间坐标位置外，还增加了一个可以自由旋转的运动轴，称之为R轴，能实现360?自由旋转，更进一步模仿人手的灵活性，大大提高机器人焊锡作业的灵活度，减少运动位置的局限性[3]，可以让智能焊锡机器人适应更多产品。针对多轴联动运动控制技术研究，可以实现多个焊锡工艺动作的同步完成，具体的运动控制系统如图1所示。

2.2 焊咀运行轨迹控制算法技术研究

针对不同焊接工艺要求，需要专门对机器人焊咀运行轨迹进行设计，进而将运行路径优化。一个焊接动作可以分解成赘霾煌的步骤，每个步骤可以有各自不同的位置和独特的焊锡参数，然后将几个步骤组合起来便可以完成一个焊接动作。焊锡机器人的焊接动作可以分成两大类，一类是针对一个个独立的焊接点，另一类是针对有序排列的焊盘情况相同的焊点序列。以点焊与拖焊两种焊接工艺方法为例，如图2和图3所示。

2.3 焊锡机器人的控制集成一体化软硬件平台开发

利用高速数字处理器（DSP）、智能功率驱动模块（IPM），构建整体焊锡机器人智能运动控制硬件平台[4]，指令运行速度达到10ns。在设计中充分研究数字化传感技术（速度检测、位置检测、操作指令等）、低功耗电路、人机接口通讯技术、不易挥发的存储器（EEPROM）等相关技术，保证系统的高可靠性和易用性。以示教盒为核心的上位机的主要功能为信息采集、程序控制、参数设置和交互输出等。而作为下位机的运动控制器则是控制系统的核心部分，主要功能为接收上位机发送的指令并进行分析处理，进而完成控制系统中对实时性要求较高的位置控制、插补运算和输入/输出信号控制等具体的运动控制功能和算法，并且为电机驱动器提供脉冲量和模拟量接口，同时也向上位机实时反馈系统的运行状态信息。

在嵌入式硬件平台的技术上建立软件开发平台，完成数字化高速信号采集、数字化通信、算法编程等功能的实时多任务操作的一体化软件平台[5]，系统采用模块化编程，提高系统软件的可移植性和通用性。主要的软件模块包括：①信号数字化处理，包括位置、速度、工作电流、操作指令等；②钎焊速度控制算法和参数自适应；③基于模型的位置规划和控制算法；④人机接口通信模块，根据操作操作指令实施不同模式的运动控制；⑤基于PWM组的数字化控制空间状态输出驱动算法。焊锡机机器人控制系统软件是一个复杂的多任务实时软件，为了降低软件开发的难度，应当运用正确的软件开发方法，这样才能够便捷地进行软件开发，并且使得开发出来的系统软件能够具备较高的可靠性、较好的易维护性和较强的可扩展性，提高系统的开放性。

2.4 交互式通讯可程控温控系统的开发

在焊锡作业中，焊锡温度至关重要，较小的温度波动即会影响产品的焊接效果，开发一种与运动控制平台可通讯的温度控制模块，运用创新的PID控制算法[6]，使得运动控制平台与温控模块完成交互式通讯，实时监控发热模块的状态，并能根据焊锡机器人具体工作状态进行动态的调整，从而使温度模块的功率、温度等参数得到有效调整，迅速补偿焊接过程中所掉失的温度，充分解决回温慢的难题。①在设有内部存储有每步焊接温度的预设值以及控制执行焊接操作的中央控制器；②分别与中央控制器、温度采集器和头部相连，且能将每步实际焊接温度与每步焊接温度预设值进行对比，从而实时调节每步实际焊接温度的温差调节器；③提前加热控制器，分别与中央控制器和头部相连，且当中央控制器控制头部执行焊接操作时能利用两次焊接操作之间的间歇时间预先控制，使焊接温度达到下一次焊接温度预设值，来实现焊锡机器人温度模块的智能调节。当要进行焊锡作业时，智能温控模块先通过温差调节器将温度采集器采集到的头部执行机构每步实际焊接温度与存储在中央控制器内的每步焊接温度预设值进行对应比较，进行实时调节实际焊接温度；然后当中央控制器控制头部执行焊接操作时，提前加热控制器利用两次焊接操作之间的间歇时间进行温度预先加热，使焊锡温度迅速达到下一步焊接动作的设定值。

2.5 嵌入式图形示教系统的研发

基于焊锡机器人项目的研发目的，通过分析工厂中应用需求分析，示教系统实现以下功能。①示教指令编辑功能；②示教任务管理功能，完成示教文件的新建、编辑、删除、备份等功能；③手动运动控制；④系统参数设定，机器人应用环境很复杂，需要更改参数，完成数据更改功能；⑤帮助和提示功能，应用嵌入式系统的友好界面，加入分析用户当前操作和辅助用户正确操作，表现界面友好功能；⑥用户权限设定，在用户登录过程中需要验证用户的身份，并且显示机器人使用者当前权限等信息。

嵌入式图形示教系统运用于控制器前端的示教控制盒，通过通讯模块进行指令传送，实现示教系统对机器人的控制，它是独立于机器人主操作系统的控制装置。通过自主研发，抛弃笨拙的文本和键盘的编程调试方式，采用大屏幕全触摸屏来实现全图形化编程方式[7]，不仅可以提高工作效率，也可以让更多一线作业人员快速掌握机器人的操作方法，改善工作方式。通过对全图形化的示教系统进行设计开发，从人性化的UI和符合工程心理学触控按键，易学易操作角度开发操作界面，并通过与运动控制系统、温度模块的通讯连接，呈现焊锡机器人的个性化功能及创新点。

3 结束语

通过对全图形示教系统的焊锡机器人中的关键技术的研究，运用DSP控制技术实现了四轴联动运动控制；采用了点焊与拖焊方式来实现焊咀运行轨迹控制算法技术与路径优化设计；通过“DSP+IPM”和模块化编程方式完成一体化软硬件平台开发的开发；使用PID控制算法，完成了交互式通讯可程控温控系统的开发；最后通过大屏幕全触摸屏方式完成了嵌入式图形示教系统的开发。通过这一系列的研究，为焊锡机器人的开发提供了丰富的理论和实践的基础。生产出来的焊锡机器人得到企业的认可。焊锡机器人相关技术指标如下：采用液晶屏触摸，直观、易操作，作业员一键操作，简易化；四轴联动机构X、Y、Z、R轴+焊锡头角度可调，定位精度0.01-0.02mm；焊锡丝送锡达到0.1mm精度；焊锡速度比人工焊机快2-3倍。

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温控技术论文篇（11）

中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0007-01

1 前言

H型钢作为一种经济断面钢材问世已有几十年，现已广泛应用于高层建筑、桥梁、车辆、码头、电力、制造业等领域。与世界发展水平相比，我国H型钢生产起步较晚，从1998年马鞍山钢铁公司引进德国工艺技术与设备的大H型钢生产线投产以来，经过十多年时间的发展，已先后培育出马钢，莱钢、津西、日照、长治等H型钢主流生产企业，加快了我国H型钢生产的发展，为推动我国钢铁工业结构调整和钢材品种优化做出了重要贡献。

随着H型的广泛应用，对H型钢的力学性能要求也越来越高，从而引发了对H型钢控制轧制、控制冷却技术的研究。国外已有了相关的研究成果，并运用于生产，但技术仍未成熟①。而我国尽管近几年H型钢生产水平不断提高，为研究控轧控冷技术提供了平台，但认识较晚，正处于起步阶段，运用控轧控冷技术改善H型钢强度、韧性和焊接等性能的工艺还比较少。本文结合热轧工艺特点，分析了控轧控冷中需要注意的几个关键因素。

2 研究现状

2.1 国外H型钢控冷技术的发展及现状

早期一些国家如比利时，瑞典等国的钢铁厂首先采用控轧来代替常化处理，解决了钢的脆断性问题，这确立了控冷技术的原始技术。以后随着控冷技术的发展，60年代采用控轧控冷解决了含Nb钢VTs偏高的问题。近年来国外有关控冷应用基础研究日益深入，发表了许多水平较高的学术论文，进一步指导和推动控冷技术的发展和应用。

20世纪60年代上半期，日本新日铁为在提高韧性的同时保持良好的焊接性能，采用了微合金化加上控轧控冷的措施。轧制中对H型钢翼缘进行控制冷却，以减少温度差，细化铁素体晶粒，同时使得H型钢的断面各部分的组织均匀，防止产生较大的内应力，以及翘曲和弯曲。

20世纪80年代后期卢森堡的阿尔贝德在开发低温高冲击韧性钢中也取得了较大的成功，采用了TM-SC工艺（控轧-局部冷却工艺）开发出的低温高冲击韧性钢，在轧后采用了QST工艺（淬火自回火）。通过对钢材的微合金化处理，结合采用TM-SC工艺和QST工艺，产出了传统工艺无法获得的高韧性高强度的产品，同时保持了其良好的焊接性能。为克服普通的TM热轧工艺在轧制H型钢的缺点，卢森堡的阿尔贝德公司与其它公司合作开发了TM-SC工艺，生产的产品截面的性能均匀，提高了轧机的生产效率。可以看出这个局部冷却工艺与H型钢翼缘冷却工艺几乎是相同的。卢森堡的阿尔贝德公司与其合作伙伴进一步开发了QST技术，鞍山科技大学硕士论文第一章课题综该工艺是在终轧后对钢梁进行快速水冷，使其表面生成马氏体，在钢梁中心冷前停止水冷，利用中心余热进行回火。

目前世界上H型钢控冷技术以卢森堡的阿尔贝德公司为代表，开发了H型TM-SC轧制技术和QST控冷技术，代表了目前H型钢生产及控冷技术的最高水QST控冷技术设备.

2.2 国内H型钢控冷技术的发展及现状

20世纪60年代初，我国在控制冷却和钢材形变热处理工艺方面己经起步，取得初步的成果。70年代初，控冷技术先后被列为“六五”、“七五”“八五”科攻关项目，有关大专、科研院所及生产厂家，结合常用钢种和国内的控冷技件，在控冷技术的基础理论与实际应用方面做了许多卓有成效的工作，如测钢种的基础数据，对Nb、V、Ti微合金元素在钢中的作用，形变奥氏体再结晶控冷工艺与组织性能的关系，微合金元素碳氮化合物固溶析出，钢的变形抗力进行了广泛深入的研究；某些生产厂应用控冷工艺取得了提高产品质量的良好果。另外还在重钢五厂等建成了国内第一条独具特点的控冷生产实验线。这些作为我国进一步发展和应用这项具有明显经济效益的轧钢新技术奠定了可靠的石出。

1991年12月，马钢在改造了630轧机试轧后，成功地轧制了ZO0rnrn以下H型钢，但由于种种原因没有批量生产。1992年6月，马钢向外商提出了万能钢轧机的项目询价书，最终德国曼内斯曼德马格萨公司（MPs）中标。这是我国投兴建的第一条万能轧机生产线。至1998年又引进建成我国第一条热轧腰200一700～的H型钢生产线，该厂的设备是从德国和美国引进的，是我国目前产H型钢装备水平最好、自动化程度最高的生产线。前后不过10年时间，因此H型钢的控制冷却方面，国内开展的研究工作还很少。我国鞍山第一轧钢厂于年从美国内陆钢铁公司引进了一套H型钢二手生产设备，该生产线设置了控山科技大学硕士论文第一章课题综述，可以在成品孔出口辊道上进行强化喷水冷却，同时在冷床入口侧设有立冷翻装置。

从总体上来看，我国H型钢生产还处在起步推广阶段。如何使热轧H型钢尽

快在国内工程建设中广泛应用，充分发挥其优越性，是当务之急。

3 控制冷却技术

控制冷却是通过控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。由于热轧变形的作用，促使变形奥氏体向铁素体转变温度（Ar）的提高，相变后的铁素体晶粒容易长大，造成力学性能降低。为了细化铁素体晶粒，减小珠光体片层间距，阻止碳化合物在高温下析出，以提高析出强化效果而采用控制冷却工艺。

控制冷却条件（开冷温度、冷却速度、终冷温度）对相变前的组织和相变后的相变产物、析出行为、组织状态都有影响。因此为获得理想控制冷却钢材的性能，就要选择良好的冷却方式。一般可把轧后控制冷却过程分为三个阶段，称为一次冷却、二次冷却和三次冷却（空冷 ）[1][2][3]。三个阶段的冷却目的和要求是不同的。

4 对控轧可行性分析

控制轧制（TMCP）技术的核心是晶粒细化和细晶强化，用以提高钢的强度和韧性的方法。控制轧制原理是应用了奥氏体再结晶和未再结晶两方面理论，控制奥氏体再结晶的过程，利用固溶强化、沉淀强化、位错强化和晶粒细化机理，使内部晶粒达到最大细化改变低温韧性，增加强度，提高焊接性能，是将相变与形变结合起来一种综合强化工艺。根据奥氏体发生塑性变形的条件控制轧制可分为三种类型。（1）再结晶型的控制轧制（2）未再结晶型控制轧制（3）两相区控制轧制。

H型钢控制轧制即对轧件温度和变形量进行控制，可以参考中板的低温控轧技术，但由于H型钢断面复杂，二者存在差异。

5 轧后控冷现状

轧后控冷是继控制轧制后进一步提高产品性能的一项技术，与棒线材控制冷却原理相同，对轧后的H型钢进行快速冷却使表面生成马氏体组织，在轧件中心冷却之前停止冷却，表面马氏体组织利用中心余热进行自回火。由于H型钢断面复杂，冷却工艺要求很高，需要保证终轧断面温度均匀并且冷却过程中冷却均匀。与国外技术相比，我国研究和实践已显落后。国外已出现轧后超快速冷却技术，得到均匀的铁素体+珠光体组织，且晶粒较细，提高了产品的屈服强度。

6 结语

目前国内外H型钢控轧控冷技术还没有趋于成熟，但控轧控冷已成为国内外公认的发展方向。我国H型钢生产已初具规模，现已有条件加快步伐开展这方面的研究。

（1）发展近终形坯短流程技术，简称CBP技术。该技术以近终形连铸坯为原料，用一架轧边机代替原来的开坯机，轧制得到万能轧机需要的断面尺寸。通过这种途径可以降低轧制温度，实现温控轧制。

（2）在轧线设立保温罩，降低开坯温度，对轧件温度实行控制，研究低温轧制的可行性。

（3）尝试开发万能轧机机架间冷却装置，对翼缘中心表面及R角冷却，使轧件温度均匀。

（4）加强对精轧后冷却技术的理论研究，在短时间降温阻碍奥氏体晶粒长大，使晶粒细化，均匀提高产品强度，对内部组织和力学性能实行控制。