(1) 真空炉的工作过程及控制要求

图 7.15 为真空炉的示意图。加热之前首先对加热室抽真空，由机械真空泵和油扩散泵机组完成。第一步给扩散泵预热，第二步通过预抽阀对加热室抽真空，当真空压力低于 10 Pa 时进行第三步，即关预抽阀，转为通过翻板阀、扩散泵、前级阀、机械泵抽气。这部分操作属开关量控制类型，编写方法与前类似。真空度达到要求后（真空压力低于 10⁻² Pa）开始对工件加热，使温度按工艺曲线变化。

图 7.15 真空炉示意图

采用 PID 调节可满足温度控制要求，其控制原理方框图如图 7.16 所示。

图 7.16 温度控制原理方框图

(2) 系统的构成

真空钎焊炉加热器负载属低电压大电流类型，由三相变压器把三相 380 V 市电降压后提供，依靠调节变压器原边（高压侧）供电电压来控制发热功率，采用晶闸管集成移相调控模块，由 D/A 单元输出 0～10 V 直流电压直接控制模块的移相角，从而调节供电电压在 0～380 V 范围内变化。PLC 有专用温控特殊模块，但其输出不适用于模拟量调节。本系统除温度外还需检测加热器的电压和电流等模拟量，故宜选用 A/D 单元作为模拟量输入单元，此时热电偶需配置变送器把温度信号转换成 4～20 mA 标准信号。

真空钎焊炉有二十几点输入输出开关量，用 PLC 作为控制主机进行开关量和模拟量的综合控制。考虑 PLC 数据存储单元容量和 PID 运算能力，本系统选用欧姆龙 CQM1H 型 PLC 作为主机（CQM1H 共有 3000～6000 DM 单元）。真空钎焊炉的温度控制对不同工件按不同工艺曲线进行，本系统配置 PT 人机界面，便于工艺参数的设定和修改，同时作为工作参数的实时显示。系统结构如图 7.17 所示，图中输入输出单元分配给开关量控制用。

图 7.17 系统结构图