本发明涉及等温锻造液压机技术领域，特别是涉及一种等温锻造液压机的工艺控制系统及控制方法。
背景技术：
随着液压机技术的飞速发展，等温锻造液压机的生产有着广泛的应用和市场前景，传统的等温锻造液压机智能化控制性不高，随着数字化技术的发展和自动化技术的广泛应用，等温锻造液压机的越来越多的引入自动化控制的方法，为更好的满足市场需求，设计一套稳定可靠的工艺控制方法显得尤为重要。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：提供一种等温锻造液压机的工艺控制系统及控制方法。本发明根据可编程控制器输出实时变化的比例泵流量或比例伺服阀流量从而达到等温锻造液压机中要求的恒速度、恒应变和变应变工艺控制的目的。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种等温锻造液压机的工艺控制系统，至少包括：
用于采集滑块位置数据的位移传感器；
用于开启和关闭泵出口的泵出口电磁铁；
定量泵，所述定量泵用于提供给油缸恒定的油液，进而使得滑块运动；
比例泵，所述比例泵用于提供给油缸可调可控的油液，进而使得滑块运动；
比例伺服阀，所述比例伺服阀位于比例泵一支路前端，用于提供给油缸可调可控的油液，进而使得滑块运动；
可编程控制器，所述可编程控制器用于读取滑块位置数据并计算滑块实时速度、控制输出比例泵的流量大小和控制比例伺服阀的流量大小；
其中：可编程控制器的输入端口和位移传感器电连接，可编程控制器的输出端口与定量泵出口电磁铁端子电连接，可编程控制器的输出端口与比例泵的流量控制电路电连接，可编程控制器的输出端口与比例伺服阀端子电连接。
一种等温锻造液压机的工艺控制系统的控制方法，至少包括如下步骤：
步骤一、根据制件的工艺卡片所提供的第一阶段压制位置-工艺速度关系，用户设置第一阶段锻造的压制目标速度v0；
步骤二、根据滑块位置-工艺速度关系完成第一阶段压制过程；
步骤三、根据制件的工艺卡片所提供的第二阶段压制位置-工艺速度或应变关系，用户设置第二阶段的n次锻造的压制目标速度，即根据速度控制方法得出目标变速度v10或根据应变控制方法得出目标变速度v20；
步骤四、可编程控制器根据目标速度v10或目标变速度v20,进入速度控制阶段，当目标变速度v10或目标变速度v20大于等于临界速度v30时，采用pid算法直接比例泵输出的方法，当目标变速度v10或目标变速度v20小于临界速度v30时，采用比例泵输出恒值和pid算法控制比例伺服阀输出的方法；
步骤五、滑块根据目标变速度v10或目标变速度v20速度完成第二阶段压制过程。
进一步：通过公式：v0＝n1×v1+n2×v2；开启足够数量的泵出口电磁铁以满足速度要求，其中，单个定量泵单位时间提供流量q，根据q＝v×s(流量＝滑块速度×缸体面积)，单个定量泵提供的速度v1，启动的定量泵泵出口电磁铁数量为n1，开启单个变量泵提供的速度为v2，变量泵泵出口电磁铁数量为n2。
进一步：所述定量泵提供的速度v1为定值，所述变量泵提供的速度v2为可编程控制器通过pid控制后的实时变化值。
进一步：所述启动的定量泵泵出口电磁铁数量n1和变量泵泵出口电磁铁数量n2为可编程控制器根据位置-工艺速度关系的实时变化值。
进一步：根据所述的速度控制，所述滑块在10～0.1mm/s阶跃或无级可调。
进一步：当第二阶段为速度控制方法，则目标速度v10为根据工件高度h变化而分段设置，当第二阶段为应变控制方法，应变-速度关系：v20＝ε×h；其中：ε为应变速率，h为工件高度；工件高度h随着压制过程逐渐减小，应变速率随着工件高度h分段设定，即：高度在h1-h2区间内应变速率为ε1、高度在h2-h3区间内，应变速率为ε2，依次类推，直到高度在h(n-1)-h(n)区间内，应变速率为ε(n-1)。
进一步：所述等温锻造工艺速度调节范围为0.005～0.1mm/s。
本发明具有的优点和积极效果是：
一、本发明通于采用了定量泵和变量泵的协同控制实现了模锻液压机的变速压制工艺的无级调速；二、本发明通过使用比例泵达到高速控制和比例伺服阀低速控制的方法，提高了工艺速度的精度；三、比例泵和比例伺服阀均采用闭环控制算法，可在压制过程中出现吨位不断加大的情况下保持速度可控，提高了系统抗击扰动时的稳定性和鲁棒性。
附图说明
图1是本发明优选实施例的结构框图；
其中：1、位移传感器；2、可编程控制器；3、泵出口电磁铁；4、比例伺服阀；5、比例泵流量控制电路。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种等温锻造液压机的工艺控制系统，包括：
位移传感器1，用于采集滑块位置数据；
泵出口电磁铁3，用于开启和关闭泵出口；
定量泵，用于提供给油缸恒定的的油液使滑块运动；
比例泵，用于提供给油缸可调可控的油液使滑块运动；
比例伺服阀4，位于比例泵一支路前端，用于提供给油缸可调可控的油液使滑块运动；
可编程控制器2，用于读取滑块位置数据并计算滑块实时速度、控制输出比例泵的流量大小和控制比例伺服阀的流量大小。可编程控制器2通过比例泵流量控制电路5实现对比例泵流量的控制；
其中：可编程控制器的输入端口和位移传感器电连接，可编程控制器的输出端口与定量泵出口电磁铁端子电连接，可编程控制器的输出端口与比例泵的流量控制电路电连接，可编程控制器的输出端口与比例伺服阀端子电连接。
一种等温锻造液压机的工艺控制系统的控制方法，包括如下步骤:
步骤一、根据制件的工艺卡片所提供的第一阶段压制位置-工艺速度关系，用户设置第一阶段锻造的压制目标速度v0；
步骤二、滑块根据位置-工艺速度关系完成第一阶段压制过程；
步骤三、根据制件的工艺卡片所提供的第二阶段压制位置-工艺速度或应变关系，用户设置第二阶段的n次锻造的压制目标速度(用户根据速度控制方法得出目标变速度v10或根据应变控制方法得出目标变速度v20；
步骤四、可编程控制器，根据目标速度v10或v20,进入速度控制阶段，为保证实际速度同目标速度相吻合，采用两种控制策略：当v10或v20大于等于临界速度v30时，采用pid算法直接比例泵输出的方法，当v10或v20小于v30时，采用比例泵输出恒值和pid算法控制比例伺服阀输出的方法；
步骤五、滑块根据v10或v20速度完成第二阶段压制过程。
进一步，等温锻造液压机的工艺控制方法第一阶段压制过程所述，通过v0＝n1×v1+n2×v2开启足够数量的泵出口电磁铁以满足速度要求，其中，单个定量泵单位时间提供流量q，根据q＝v×s(流量＝滑块速度×缸体面积)，单个定量泵提供的速度v1，启动的定量泵泵出口电磁铁数量为n1，开启单个变量泵提供的速度为v2，变量泵泵出口电磁铁数量为n2。等温锻造液压机的工艺控制方法第一阶段压制过程所述，定量泵提供的速度v1为定值，所述变量泵提供的速度v2为可编程控制器通过pid控制后的实时变化值。所述的启动的定量泵泵出口电磁铁数量n1和变量泵泵出口电磁铁数量n2为可编程控制器根据位置-工艺速度关系的实时变化值。所述的第一阶段速度控制可实现滑块在10～0.1mm/s阶跃或无级可调。等温锻造液压机的工艺控制方法第二阶段压制过程，如果第二阶段为速度控制方法，则目标速度v10为根据高度h变化而分段设置，如果第二阶段为应变控制方法，应变-速度关系：v20＝ε×h(速度＝应变速率×工件高度)，其中工件高度随着压制过程逐渐减小，应变速率可随着工件高度h分段设定，即：高度在h1-h2区间内应变速率为ε1、高度h2-h3区间内应变速率为ε2直到高度h(n-1)-h(n)区间内应变速率为ε(n-1)。应变速率恒定时可实现恒应变控制，应变速率随工件高度变化时可实现变应变控制。所述的等温锻造工艺速度第二阶段压制调节范围为0.005～0.1mm/s。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。