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随着国民经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,汽车渐渐进入了日常家庭,其需求量在快速的增长。汽车的核心是发动机,而发动机进排气门是发动机的重要零件,由于汽车行业的迅速发展,发动机的气门数量由2气门向3气门、4气门、甚至16气门的多气门方向发展,从而对气门的数量和品种的需求越来越多,同时对其质量的要求也越来越高。然而,我国汽车工业的技术水平相对落后,例如气门电热镦粗控制技术的落后,导致生产效率低下、资源浪费,同时生产成本难以提高,因此实现气门电热镦粗控制的自动化和智能化,提高生产技术水平,是目前电热镦粗生产过程急需解决的问题。 根据怀集气配厂现有传统卧式气门电镦机的基本原理,综合国内外最新的控制方案,本文针对实际课题的要求,提出了智能气门电热镦机的实时控制方案及基于模糊PID控制的电流控制算法。控制核心设备采用上、下两级研祥工业控制计算机,三菱PLC。上、下两级工控机通讯采用自设计的具有校验能力的串口通讯协议,工控机与PLC之间通过I/O卡进行并行通讯。上位机使用WINDOWS操作系统,负责参数显示、数据库存取等任务;下位机采用DOS实时操作系统,主要负责实时的采样各传感器的信号、控制镦粗速度、压力及加热电流等工艺参数;PLC主要负责气门电热镦粗过程的逻辑控制,具有高可靠性和光电隔离等作用。对于气门电热镦粗,本智能控制系统具有手动、半自动、自动等三个控制模式,与传统的电热镦机相比,具有数字化、图形化、操作人性化与数据处理功能强大等优点。对于电热镦粗过程中最重要的工艺参数——加热电流,本文还提出了基于模糊PID控制的控制算法,符合了气门电热镦粗控制的非线性性,并能最大程度的利用工厂工人原有的操作经验,具有较强的适应性和鲁棒性。 由于一般的工业控制较少使用计算机进行实时控制,所以本课题的难点在于如何实现工控机的实时控制、在环境复杂的工业现场实现串行通讯以及在实时的环境下实现模糊PID算法的控制。 本文应用了一种新型的控制结构和引入了模糊PID控制算法,对气门电热镦粗的自动化、智能化控制的开发研究进行有益的探索,提出了明确的观点和方案。