专利名称：一种型材在线淬火控制系统及其应用方法
技术领域：
本发明涉及一种型材淬火系统，尤其涉及的是一种型材在线综合淬火控制系统及其应用方法。
背景技术：
近年来随着对型材淬火质量要求以及对节能减排需求的不断提高，型材的在线淬火技术有了较大的发展，要生产高性能、高精密铝合金型材，尤其是淬火敏感性高、断面形状复杂的型材，在线淬火的工艺控制尤为重要。在线淬火技术是利用热挤压出来的型材本身温度，对型材直接进行淬火，它可简化工艺流程、缩短生产周期、提高生产效率、节省能耗、降低生产成本。在线淬火技术可利用水冷、雾冷和风冷三种淬火方式，对型材进行分段冷却，实现大型复杂空心与实心型材的不同状态淬火处理，其生产的壁厚不均勻的非对称复杂型材，型材尺寸精度、形位公差和力学性能均可满足技术条件的要求。现有的在线淬火系统，其淬火参数都是由工作人员根据各自的经验来进行调整，一方面，由于在线淬火系统都非常复杂，不同种类的合金和不同的断面形状需要采取不同的淬火工艺，其需要设置的参数都非常多，所以存在着调试时间长、淬火效率低下的问题；另一方面，由于工作人员的经验和熟练程度都不一致，这就很容易导致淬火过程中难以获取最优的淬火参数，使得型材淬火质量得不到保证。因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种型材在线淬火控制系统及其应用方法，以解决上述现有技术中存在的在线淬火系统参数由人工调整所引起的生产效率低下，淬火质量得不到保证的技术问题。本发明的技术方案如下
一种型材在线淬火控制系统，包括控制器、人机交互界面、控制按钮、压力及温度传感器、模拟量输入模块、模拟量输出模块、风机及水泵变频器、执行电磁阀及液压阀、流量比例阀；所述人机交互界面、控制按钮、模拟量输入模块、模拟量输出模块、风机及水泵变频器、 执行电磁阀及液压阀分别与控制器电连接；所述压力及温度传感器与模拟量输入模块电连接；所述流量比例阀与模拟量输出模块电连接。所述的在线淬火控制系统，其中，所述控制器为可编程控制器。所述的在线淬火控制系统，其中，所述人机交互界面为触摸屏。一种型材在线淬火控制系统的应用方法，包括以下步骤 A 系统初始化；
B 选择系统运行模式，手动运行或自动运行； C 当选择手动运行模式时，执行步骤C1、C2
Cl 选择淬火模式风冷、水冷、雾冷或水/风联合冷却，风冷量在0-100范围内调节，水冷量在0-50范围内调节；
C2 选定淬火模式后，输入工艺参数； D 当选择自动运行模式时，执行步骤Dl、D2 Dl 在人机交互界面上输入模具编号； D2 控制器根据模具编号调用工艺参数； E 输出处理。所述的在线淬火控制系统的应用方法，其中，所述步骤A系统初始化为对系统中用户参数进行清零设置，所述用户参数包括水冷参数分配的位置、风冷参数分配的位置、水冷参数存储个数、风冷参数存储个数。所述的在线淬火控制系统的应用方法，其中，所述步骤C淬火模式分为三段式进行，第一段冷却温度为520°c ^420°C ；第二段冷却温度为480°C 300°C ；第三段冷却温度为350 0C "200 0C ο所述的在线淬火控制系统的应用方法，其中，所述步骤E输出处理为利用淬火设备对型材进行淬火处理。本发明通过在现有的在线淬火系统上添加一种在线淬火控制系统，利用该在线淬火控制系统可以根据不同合金类型、不同截面形状所选择的型材模具，自动调研已存储在数据库中在线淬火系统的各个参数，从而有效的避免了现有的在线淬火系统参数由人工调整所引起的生产效率低下，淬火质量得不到保证的技术问题。
图1是本发明中在线淬火控制系统的硬件结构示意图。图2是本发明中在线淬火控制系统的整体控制流程图。图3是本发明中在线淬火控制系统的淬火控制流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。如图1在线淬火控制系统的硬件结构示意图所示，本发明提供的在线淬火控制系统包括控制器、人机交互界面、控制按钮、压力及温度传感器、模拟量输入模块、模拟量输出模块、风机及水泵变频器、执行电磁阀及液压阀、流量比例阀。人机交互界面、控制按钮、模拟量输入模块、模拟量输出模块、风机及水泵变频器、执行电磁阀及液压阀分别与控制器电连接。压力及温度传感器与模拟量输入模块电连接。流量比例阀与模拟量输出模块电连接。 压力及温度传感器为检测元器件，用于采集现场数据。风机及水泵变频器、执行电磁阀及液压阀、流量比例阀为执行元器件，根据控制器下发的控制指令，完成相应动作。控制器作为控制单元，是整个控制系统核心，通过接收开关量、模拟量输入，经处理后输出开关量、模拟量控制执行元件动作。人机交互界面可直观显示生产过程，实现画面显示和安全监视，选择控制模式，调整操作参数，进行人机交互。在本实施例中控制器为可编程控制器(PLC)，选取三菱公司生产的PLC FX2N-64MR ；人机交互界面为一个触摸屏，选取GT1275做为在线淬火控制系统的的人机交互界面；选取FX2N-8AD作为本发明的模拟量输入模块；选取FX2N-4DA作为本发明的模拟量模出模块。如图2在线淬火控制系统的整体控制流程图所示，利用该控制系统对型材进行淬火时，包括以下步骤步骤A 系统初始化。首先对系统初始化，及对系统中用户参数进行清零设置，用户参数包括水冷参数分配的位置、风冷参数分配的位置、水冷参数存储个数、风冷参数存储个数。步骤B 选择系统运行模式，手动运行或自动运行。初始化后，对运行模式包括水冷自动运行、风冷自动运行、水冷手动运行、风冷手动运行进行选择与检测，并调用手动运行函数或自动运行函数。步骤C 当选择手动运行模式时，执行步骤C1、C2。步骤Cl 选择淬火模式，风冷、水冷、雾冷或水/风联合冷却，风冷量在0-100范围内调节，水冷量在 0-50范围内调节。步骤C2:选定淬火模式后，输入工艺参数。若选择手动运行，则输入工艺参数风冷参数或水冷参数。最后由淬火设备对型材按要求进行淬火处理。步骤C中的淬火过程分为三段式进行，第一段冷却温度为520°C、20°C;第二段冷却温度为480°C 300°C; 第三段冷却温度为350°C 200°C。步骤D 当选择自动运行模式时，执行步骤Dl、D2。Dl: 在人机交互界面上输入模具编号。D2 控制器根据模具编号调用工艺参数。若选择自动运行，则只需输入模具编号，系统自动根据模具编号调用工艺参数，处理器根据工艺参数向执行元器件发出执行指令。步骤E 输出处理。由淬火设备对型材进行淬火处理。如图3所示在线淬火控制系统的淬火控制流程图所示，当进行风/水/雾冷运行时，检测元器件检测到的淬火冷却介质压力值大于设定的压力值时，处理器控制执行元器件降低电机运行频率，持续时间为30秒，以降低淬火冷却介质压力。当检测元器件检测到的淬火冷却介质压力值小于设定的压力值时，处理器控制执行元器件增加电机运行频率， 持续时间为30秒，以增加淬火冷却介质压力。当检测元器件检测到的型材淬火后温度大于设定值时，若阀门开度小于100，则增大阀门开度，持续时间为60秒，以降低型材淬火后的温度；若阀门开度大于100，增加电机运行频率，增加水流量，以降低型材淬火后的温度。当检测元器件检测到的型材淬火后温度小于设定值时，则直接输出型材。应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种型材在线淬火控制系统，其特征在于，包括控制器、人机界交互界面、控制按钮、 压力及温度传感器、模拟量输入模块、模拟量输出模块、风机及水泵变频器、执行电磁阀及液压阀、流量比例阀；所述人机界交互界面、控制按钮、模拟量输入模块、模拟量输出模块、 风机及水泵变频器、执行电磁阀及液压阀分别与控制器电连接；所述压力及温度传感器与模拟量输入模块电连接；所述流量比例阀与模拟量输出模块电连接。
2.根据权利要求1所述的在线淬火控制系统，其特征在于，所述控制器为可编程控制ο
3.根据权利要求1所述的在线淬火控制系统，其特征在于，所述人机交互界面为触摸屏。
4.一种型材在线淬火控制系统的应用方法，其特征在于，包括以下步骤 A 系统初始化；B 选择系统运行模式，手动运行或自动运行； C 当选择手动运行模式时，执行步骤C1、C2 Cl 选择淬火模式风冷、水冷、雾冷或水/风联合冷却，风冷量在0-100范围内调节，水冷量在0-50范围内调节；C2 选定淬火模式后，输入工艺参数； D 当选择自动运行模式时，执行步骤Dl、D2 Dl 在人机交互界面上输入模具编号； D2 控制器根据模具编号调用工艺参数； E 输出处理。
5.根据权利要求4所述的在线淬火控制系统的应用方法，其特征在于，所述步骤A系统初始化为对系统中用户参数进行清零设置，所述用户参数包括水冷参数分配的位置、风冷参数分配的位置、水冷参数存储个数、风冷参数存储个数。
6.根据权利要求4所述的在线淬火控制系统的应用方法，其特征在于，所述步骤C淬火模式分为三段式进行，第一段冷却温度为520°C、20°C;第二段冷却温度为480°C 300°C; 第三段冷却温度为350°C 200°C。
7.根据权利要求4所述的在线淬火控制系统的应用方法，其特征在于，所述步骤E输出处理为利用淬火设备对型材进行淬火处理。
全文摘要
本发明公开了一种型材在线淬火控制系统及其应用方法，包括控制器、人机界交互界面、控制按钮、压力及温度传感器、模拟量输入模块、模拟量输出模块、风机及水泵变频器、执行电磁阀及液压阀、流量比例阀；所述人机界交互界面、控制按钮、模拟量输入模块、模拟量输出模块、风机及水泵变频器、执行电磁阀及液压阀分别与控制器电连接；所述压力及温度传感器与模拟量输入模块电连接；所述流量比例阀与模拟量输出模块电连接。采用本发明可实现在线淬火系统参数的自动调用，从而避免了人工设置在线淬火系统参数所导致的诸多弊端，节约了人工成本，提高了淬火效率和淬火质量。
文档编号C21D1/18GK102517437SQ20111042338
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者农登, 刘志铭, 周楠, 戚文军, 胡权, 蔡畅, 黄志其 申请人:佛山市三水凤铝铝业有限公司, 广州有色金属研究院