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基于云端技术的箱式热处理电阻炉控制系统设计

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侯晓晨杨云飞

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2106-5640-2309

摘?要：本文以微控制器STM32F4为核心，结合电阻屏、Wi-Fi无线模块和GSM通信部件，运用云端技术，通过Wi-Fi网络连接，对箱式热处理电阻炉进行远程控制。采用PID控制算法，通过调相器控制加热器的功率。通过手机APP远程控制热电阻炉加热过程，在员工上班前预先进行工件预热，节省了大量时间，大大提高了设备效率和自动化程度。

关键词：STM32?手机APP?Wi-Fi?电阻屏?电阻炉

中图分类号：TP273?????????????文献标识码：A?????????文章编号：1674-098X（2021）06（b）-0058-04

Controlsystemdesignofboxtypeheattreatmentresistancefurnacebasedoncloudtechnology

HOUXiaochen?YANGYunfei*

（ChangshuInstituteofTechnology，Changshu，JiangsuProvince，215500?China）

Abstract：Inthispaper，themicrocontrollerSTM32F4asthecore，combinedwithresistancescreen，Wi-FiwirelessmoduleandGSMcommunicationcomponents，usingcloudtechnologythroughWi-Finetworkconnection，isusedfortheboxtypeheattreatmentresistancefurnaceremotecontrol.PIDcontrolalgorithmisusedtocontrolthepowerofheaterthroughphasemodulator.Wi-Fimoduleisusedtoremotelycontroltheheatingprocessofthethermalresistancefurnacethroughthemobilephoneapptopreheattheworkpiecebeforeemployeesgotowork，whichsavesalotoftimeandgreatlyimprovestheefficiencyandautomationoftheequipment.

KeyWords：STM32;MobilephoneAPP;Wi-Fi;Resistancescreen;Resistancefurnace

箱式热处理电阻炉主要由保温材料、耐火砖及电阻丝等组成。箱式热电阻炉存在体积大、加热费时等问题，用于淬火的箱式热电阻炉工作温度在700～1000℃，从通电启动加热到箱式热电阻炉达到工作温度所耗费的时间达到5～6h，每次冷却后再加热所耗费时间累积起来会导致大量的人力、物力被浪费。

本文设计了基于云端技术的箱式热处理炉控制系统，采用STM32[1-3]单片机设计整个控制系统，保证了温度控制的可靠性和灵活性，运用云端技术远程控制箱式热电阻炉提前预加热，大大提高了生产效率[4]。

1?箱式热处理电阻炉系统

箱式热处理电阻炉系统如图1所示，主要由操作台、淬火炉、淬火池、清洗机、回火炉和物料箱构成，实现热处理生产工艺中的淬火和回火功能。箱式热处理电阻炉系统控制流程为：（1）远程控制淬火炉和回火炉加热到设定温度;（2）确认淬火池介质;（3）启动传送带，工件从操作台通过传送带送到热处理炉内;（4）淬火炉对工件进行淬火加热;（5）淬火池对工件进行淬火;（6）清洗机清洗工件上残留的淬火池介质;（7）回火炉对工件进行回火热处理，最后经传送带送入物料箱存放。

2?系统总体结构设计

选用STM32F407[5]芯片作为主控芯片，结合Wi-Fi模块，手机连上Wi-Fi模块的热点以后，手机APP发出启动加热指令。单片机接收到信号，通过PID算法控制加热电阻的加热，当加热完成时通过GSM模块发出短信通知到手机上。总体结构如图2所示。

3控制程序设计

3.1总体控制程序设计

采用结构化编程方法并利用库函数进行控制程序的编写。根据工艺要求，总体控制程序流程如图3所示。

3.2Wi-Fi模