[发明专利]一种汽车变截面板簧轧机计算机控制系统

说明书

一种汽车变截面板簧轧机计算机控制系统，采用IBM‑PC工业控制计算机及可编程控制器控制。该控制系统采用多模态智能控制算法可以取得较好的控制效果，具有控制策略灵活、算法简单等优点，不仅伺服跟踪能力强，而且对系统参数变化不敏感，鲁棒性强，控制效果好。

技术领域

本发明涉及一种汽车变截面板簧轧机计算机控制系统，适用于机械领域。

背景技术

变截面轧机是生产汽车变截面板簧的关键设备。它将加热到950℃的等截面弹簧钢板通过转动的轧辊压缩及拉拔机构拉拔，使其横断面按照设计的变形曲线改变。目前国内钢板弹簧生产企业或者采用进口轧机如英国西尔公司、德国波克公司的某些产品，或者采用国产的仿西尔公司的三辊轧机及一些简易轧机。简易轧机生产的产品精度低、展宽大，国产三辊轧机能耗、设备的体积较大。

两辊式变截面轧机是目前国内开发出的技术含量较高的轧机产品。该轧机机械液压结构设计紧凑，能耗低，机械结构中无侧辊限制板簧在轧制过程中的宽展，通过计算机控制轧制中的压卜量和拉力及轧辊磨擦力的平衡及压下拉拔装置的位置伺服控制，保证车L制后板簧的展宽在1%以内。

发明内容

本发明提出了一种汽车变截面板簧轧机计算机控制系统，采用IBM-PC工业控制计算机及可编程控制器控制。

本发明所采用的技术方案是：

所述计算机控制系统由计算机、四路12位光隔D/A接口、64路光隔开关量输入输出接口（DI/DO），可编程控制器（PLC）组成。计算机通过DI/DO接口及RS 232接口与PLC进行通讯。

所述控制系统采用两个12位绝对式光电编码器检测X、Y方向的位置和速度。油温控制部分的作用是控制液压站的油温在允许范围内；轧辊冷却部分控制轧辊的冷却；按扭站用来输入控制命令；制动限位部分在轧机的拉拔机构超过停车范围时自动停车；润滑控制部分根据拉拔机构的运行次数控制润滑油缸自动向各润滑点加注润滑油；状态指示部分显示轧机的运行状态；故障报警部分在轧机出现异常时进行声光报警。

所述液压系统采用的伺服阀内部具有阀芯位置的闭环控制环节，可看作一比例环节。为了简化控制器结构，根据设计要求，拉拔机构、液压系统的流量、液压马达的输出扭矩分别采用开环控制，系统近似为单变量系统。

所述控制软件在DOS操作系统下运行，采用C++语言模块化设计，分系统设置、自动轧制、手动操作、零点调试、工艺文件编辑修改、文件操作、显示、统计、打印等模块。中文图形界面，操作简便，只须输入轧制路径即可生成工艺文件。轧机状态及轧机运动曲线实时图形显示，通过修改系统中断8实现对采样、控制、显示的多任务处理。

本发明的有益效果是：该控制系统采用多模态智能控制算法可以取得较好的控制效果，具有控制策略灵活、算法简单等优点，不仅伺服跟踪能力强，而且对系统参数变化不敏感，鲁棒性强，控制效果好。

附图说明

图1是本发明的变截面轧机示意图。

图2是本发明的计算机控制系统框图。

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，轧机的机械结构由一个钢制构架支撑和轧辊驱动机构及拉拔机构组成，轧辊由液压马达驱动，上轧辊由伺服油缸控制上下运动，拉拔机构由导柱和液压夹紧装置构成，由水平伺服油缸控制做水平方向运动。由液压蓄能器稳定压下的压力，液压马达输出的扭矩由一比例减压阀控制。由两个旋转编码器检测X、Y方向的位移和速度。