关于单片机在热处理设备中的应用浅析-开题报告-文献综述-参考文献

随着科技和技术的发展，单片机在各个领域发展的越来越快并且越来越熟练，其中在热处理设备的应用就是一个很好的例子，本人也参与此类设备的调试与维修工作，对此设备相对比较了解。利用各种单片机不同的功能运用在热处理设备，可以很好的控制温度使其设备温度能够控制在我们想要的温度点上，并且显示在led显示屏上

   在热处理自动化控制中，单片机能够有效地实现工艺参数的设定和顺序步骤的控制， 极大地提高了热处理设备的适用性和高效性。纵观单片机在过去几十 年的应用， 热处理设备的控制技术获得了飞速地发 展，极大地提高了热处理设备的自动化控制水平，为热处理设备的发展提供更多条件。对于单片机在热 处理设备中的应用，除了要开发出各种温度、时间、气氛控制等详细参数控制系统以外， 还要结合各种 传感器接口，更加智能地实现整个过程的控制。在未 来的热处理设备中，自动化水平会不断地提高，集群化和无人化控制会不断地增强， 这就要求单片机应具备更大的信息处理量，保证热处理设备控制的实现。

单片机在热处理设备中的发展历史

1971 年，Intel公司率先研制出能够实际应用 的Intel 4004 微处理器芯片，该发明被称为“二战以来最伟大 的创作之一”。 1976年Intel 公司研制出MCS-48系列8位的单片机，这也标志着单片机的问世。 单片机以其集成度高、 稳定性强、可靠性高等优势在工业控制领域获得了飞速发展。

 单片机是一种大型电路集成芯片， 主要包括中央处理器 CPU、随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器 / 计时器等功能。 实际上， 单片机已经是功能完善的微机系统。 自诞生以来，单片机技术进行了多次更新换代，主要有初期的单片微 型处理 (Single Chip Microcomputer)、中期的微控制 器 (Micro Controller Unit)， 再到当今的嵌入式系统 (System on Chip)，位数也由当初的 4 位、8 位，发展到现在的 32 位。 单片机的控制能力、贮存能力和信息交 换量也不断地增强，在工业工程领域的应用不断推广。

热处理设备是我国工业中的重要基础装备，其控制能力决定了热处理设备的实用性和应用范围。 热处理设备是能够保证热处理工艺的工序、 加工温度和气氛等因素， 是当今热加工工艺必不可少的机 器。在单片机的应用发展中，单片机在控制热处理设 备中获得了成功推广。 由于热处理设备必须保证工 作可靠性和稳定性， 进行有效地控制和监控设备运 行状态至关重要。单片机应用于热处理设备中，减少 了人力操作，避免了由人为因素导致的控制误差，大大促进了热处理设备自动化控制的发展[1]。

单片机在外延炉AMC7700/7800设备中的应用

本人从事IC外延炉设备的维护工作，AMC7700/7800设备是一种桶式外延炉，同时也是一种由多个单片机组成的集成电路控制板控制的热处理设备。其主要原理是利用主程序控制板控制着maxsptemperature和minsptemperature并且通过温控管测得的腔体内实际温度，存储在单片机内，同时显示在设备控制器的led显示屏上方便记录和调节。

除此之外，由于IC企业中的客户及市场需要不同类别的wafer，所以AMC7800/7700需要不断更换产品加工，即不同的产品所需要的外延工艺不同，这就要求设备中需要设置好多个不同的温度设置点比如sp1：1180；sp2：1050；sp3：1200。这样在选择做各种不同的wafer可以在显示屏上选择相应的温度设置点。还有因为此种热处理设备加热方式是通过红外灯管加热，设备工作时不能一次性达到温度设置点。需分阶段达到温度设置点。这就利用到了单片机中的控制和可编程的功能，需要把程序编辑在控制板中的单片机中。利用它来控制温度的分阶段模式。

对于单片机在外延炉AMC7700/7800设备中的应用主要概括为以下三点：

中主要包括以下几个方面：

1. 热处理过程的工艺参数控制

    单片机应用于热处理设备的最直接作用就是控 制工艺参数，保证热处理设备所进行的具体环境。具体的热处理工艺参数包括温度、压力、加工时间和气 体控制等， 通过单片机可以直接监控并进行数字化 管理，实现热处理设备加工过程的自动化，该方面的 应用主要是针对单独的热处理设备。

    

2.数据信息管理控制

在热处理设备使用过程中， 可以利用单片机储 存设备所进行的加工实验数据， 并建立相应的数据 库，将这些数据分类管理。 此外，利用建立的数据库

可以进行加工预测， 指导实际加工参数的设定。 例如，在进行齿轮的淬火中，利用建立的同类数据库就可以推测该工件加工后的硬度和晶相组织等指标。

3.生产线整体控制 

在现代化的热处理车间中，热处理加工过程趋向于整体流水线式生产， 典型的热处理车间往往有大批 的、不同类别的热处理设备同时工作。 应用单片机进行 生产线整体化控制， 最大程度的保证了车间生产的可 靠度和稳定性。 通过建立生产微机系统，可以根据具 体加工工件种类、数量和质量要求进行统一化管理。

四、^范文提纲

1.摘要   

2. 文献综述    

3. 国内外研究情况

3.1  国外研究现状        

   3.2  国内研究现状

4. 单片机在外延炉AMC7700/7800设备中的应用   

    4.1  热处理过程的工艺参数控制

   4.2  数据信息管理控制

   4.3  生产线整体控制

5. 单片机在外延炉AMC7700/7800设备中应用的不足及解决问题的方法

    5.1 单片机在外延炉AMC7700/7800设备中应用的不足

    5.2 应用中遇到不足的解决方法

6. 总结

7. 参考文献

 

五、参考文献:

[1]Zoltán László， Péter Arató．Microprogrammed logic network design original research article [J]．Microprocessors，1978，(2)： 73-76．

[2]沈庆通．新型感应加热设备介绍[J]．金属热处理，1996，(12)： 39-42．

[3]Jaroslav Sesták．Nontraditional and traditional methods of ther-mal treatment and analysis in solid-state chemistry and physics [J]．Thermochimica Acta.，1989，148：79-93．

[4]张金木．单片机在炉气碳势可控热处理中的应用[J]．工业控 制计算机，1989，(2)：25-26．

[5]杨志文，李相林．采用准 16 位单片机的热处理炉炉温自控系统[J]．自动化仪表，1991，(11)：17-21．

[6]赵德安，李金伴．热处理机器人数字控制器的设计[J]．电气传 动，1995，(4)：37-43．

[7]谢世辉，李 巍，罗 杰，等．80196 在激光热处理自动控制中的 应用[J]．电子技术应用，1998，(5)：7-9．

[8]吴文秀． 基于 CAN 总线的抽油杆连续调质温控系统设计[J]．热加工工艺，2007，36(4)：68-70．

[9]方坤涛，曾 碧，曾 毅，等．基于模糊控制的锡炉温度控制系统 的设计[J]．微计算机信息，2010，(4)：71-73．

[10]高金凤，王清辉，谷利飞，等．基于 AVR 单片机的热处理电阻炉智 能温控系统设计[J]．热处理技术与装备，2010，(6)：47-50.