所属技术领域
本发明涉及一种小型轧辊淬火机床控制系统，适用于机械领域。
背景技术：
小型轧辊淬火机床主要用于轧辊的热处理加工。机床的工作过程：轧辊首先放置在机床的加热炉中进行预热，预热好后的轧辊旋转下降，离开预热炉，同时冷却水系统工作，对轧辊进行冷却淬火处理：整个轧辊在淬火过程中保持慢速旋转下降，当轧辊完全离开加热炉，淬火工序完成，轧辊停止旋转、停止下降。轧辊淬火处理过程中机床机构的主要动作采用液压系统驱动。
技术实现要素：
本发明提出了一种小型轧辊淬火机床控制系统，该机床淬火过程中，轧辊的下降、旋转速度平稳，淬火质量高，完全能够满足实际工况对机床动作的控制要求。整套机床系统自动化程度、设备可靠性高，故障诊断和处理直观，便于维护和使用。
本发明所采用的技术方案是：
所述控制系统采取电磁换向阀控制的锁紧回路实现该动作，回路中采用低速稳定性好的单向节流阀18，实现对旋转动作的速度调整。升降机构的回路也采用锁紧回路，以保证轧辊升降机构能可靠地停在任意位置，轧辊下降的速度低，且要求平稳，因此，采用低速稳定性好的低速马达。轧辊上升，实现将轧辊送入机床的预热炉，速度要求快。轧辊下降是对轧辊淬火处理的过程，要求必须是缓慢平稳的，因此，在轧辊下降的回路中采用速度控制精度较高的小流量调速阀15；并并联设置了换向阀16，用于实现调试和检修时机构的快速下降。为保证系统的工作温度，系统配置了风冷机，用于工作油液降温。
所述整个机床的监控部分采用两台工控机，一台作为下位机进行实时控制，另一台管理和监控记录设备。并可管理多台下位执行设备。
所述监控系统含有模拟量输入、输出等参量，选用性能可靠、编程简单的西门子s7-200cpu系列plc。用户程序中包括了位逻辑、计数器、定时器、复杂数学运算以及与其它智能模块通信等指令内容，从而使它能够监视输入状态、改变输出状态以达到控制目的。整个监控系统的硬件包括cpu266(ac/dc/relav)、em233(24v、dc数字混合模块/6输出/6继电器输入)、em231(模拟输入、4输入)、em232(模拟输出、2输出)。为使系统安装、调试与检修方便，设置有本地手动启停控制按钮．其它均在监控计算机画面上进行操作与监视。
所述上位机安装了step7-micro/win编程软件，用户可开发、编辑和监控自己的应用程序，建立人机接口。上位机通过通信卡与plc的多点接口(mpi)通信，对现场生产过程监控。
所述整个系统程序结构由主程序模块、功能模块和数据模块组成。其中，主程序块功能是调用其它数据块、功能块实现控制任务；功能块用于对液位、油温等多参数进行检测，判断液压系统是否具备工作条件、对本地及远程启停条件进行运算等功能实现；数据块用于为系统工作提供运行参数、上位机和下位机的数据交换等。
所述人机接口包括操作监控主画面、计算机操作画面、淬火监视登录画面、三段预热炉温度曲线画面、历史数据查询画面、液压系统工作画面以及通信模块、历史数据保存等功能模块。用户可以通过上述功能模块对机床系统进行远程操作与监视。工程技术人员可以通过管理员入口对系统运行及参数进行设定、修改和维护。
本发明的有益效果是：该机床淬火过程中，轧辊的下降、旋转速度平稳，淬火质量高，完全能够满足实际工况对机床动作的控制要求。整套机床系统自动化程度、设备可靠性高，故障诊断和处理直观，便于维护和使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的液压系统原理图。
图中：l.液位计；2.空气滤清器；3.电接点温度计；4.液位控制器；5.泵；6.电机；7.电磁溢流阀；8.压力表开关；9.压力表；10.单向阀；1l.管路过滤器：12.电磁换向阀；13.液控单向阀；14.单向节流阀；15.调速阀；16.电磁换向阀；17.高压球阀；18.单向节流阀：19.单向阀；20.球阀：2l.冷却器；22.回油过滤器；23.马达(轧辊升降)；24.马达(轧辊旋转)；25.吸油滤网。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，控制系统采取电磁换向阀控制的锁紧回路实现该动作，回路中采用低速稳定性好的单向节流阀18，实现对旋转动作的速度调整。升降机构的回路也采用锁紧回路，以保证轧辊升降机构能可靠地停在任意位置，轧辊下降的速度低，且要求平稳，因此，采用低速稳定性好的低速马达。轧辊上升，实现将轧辊送入机床的预热炉，速度要求快。轧辊下降是对轧辊淬火处理的过程，要求必须是缓慢平稳的，因此，在轧辊下降的回路中采用速度控制精度较高的小流量调速阀15；并并联设置了换向阀16，用于实现调试和检修时机构的快速下降。为保证系统的工作温度，系统配置了风冷机，用于工作油液降温。
整个机床的监控部分采用两台工控机，一台作为下位机进行实时控制，另一台管理和监控记录设备。并可管理多台下位执行设备。
监控系统含有模拟量输入、输出等参量，选用性能可靠、编程简单的西门子s7-200cpu系列plc。用户程序中包括了位逻辑、计数器、定时器、复杂数学运算以及与其它智能模块通信等指令内容，从而使它能够监视输入状态、改变输出状态以达到控制目的。整个监控系统的硬件包括cpu266(ac/dc/relav)、em233(24v、dc数字混合模块/6输出/6继电器输入)、em231(模拟输入、4输入)、em232(模拟输出、2输出)。为使系统安装、调试与检修方便，设置有本地手动启停控制按钮．其它均在监控计算机画面上进行操作与监视。
上位机安装了step7-micro/win编程软件，用户可开发、编辑和监控自己的应用程序，建立人机接口。上位机通过通信卡与plc的多点接口(mpi)通信，对现场生产过程监控。
整个系统程序结构由主程序模块、功能模块和数据模块组成。其中，主程序块功能是调用其它数据块、功能块实现控制任务；功能块用于对液位、油温等多参数进行检测，判断液压系统是否具备工作条件、对本地及远程启停条件进行运算等功能实现；数据块用于为系统工作提供运行参数、上位机和下位机的数据交换等。
人机接口包括操作监控主画面、计算机操作画面、淬火监视登录画面、三段预热炉温度曲线画面、历史数据查询画面、液压系统工作画面以及通信模块、历史数据保存等功能模块。用户可以通过上述功能模块对机床系统进行远程操作与监视。工程技术人员可以通过管理员入口对系统运行及参数进行设定、修改和维护。