某齿轮热处理车间热处理工艺自动控制系统的软件设计

【摘要】： 热处理是机器零件及工具制造过程中的重要工序之一，对发掘金属材料强 度潜力、改善零件的使用性能、提高产品质量、延长寿命具有极其重要的意义。 工件的热处理是通过加热、保温、冷却和改变表面化学成分等来实现的，以获 得适当的组织状态达到预期的性能指标。因此，加热、冷却、保温等过程的好 坏直接影响热处理的质量。实现热处理的自动化是获得预期性能指标的重要保 证。微型计算机的迅速发展给热处理自动化开拓了灿烂的前景。微型计算机和 相应的外围设备配合不仅能自动测量、记录、调节工艺过程的参数，还能根据 测得的过程参数进行工况分析、综合、判断、数据处理，并根据预先给定的最 优化数学模型进行运算，根据运算结果调整给定值，优化生产工艺过程，达到 质量最优。因此，随着计算机控制技术的发展，热处理工艺自动控制向着精确 和高度自动化方向发展，例如，热处理炉的微机测温技术、微机控制渗碳、渗 氮等等。 但是，到目前为止，我们尚未见到有关整个热处理车间级的计算机自动控 制的报导。显然，整个车间级的计算机控制，不但能提高每台炉子的自动化水 平，充分发挥单台炉子的作用。而且，更能加强车间各台炉子的协同作用，挖 掘整个车间的潜力，提高车间的整体效率。因此，进行热处理车间级计算机自 动控制，有着十分重要的意义。鉴于这种情况，我们选择了热处理车间级的工 艺自动控制为研究对象。由于轴与齿轮是机械制造中应用最广的两类零件。因 此，我们将《某齿轮热处理车间热处理工艺自动控制系统的软件设计》作为我 们学位论文课题。对整个车间的轴类与齿轮类零件热处理工艺自动控制中的系 统软件与应用软件加以全面系统的研究与开发。 本文是在分析某齿轮厂热处理车间设备与工艺现状的基础上，提出了对整 个车间热处理工艺实现自动控制的硬件系统与软件系统的总框架。以此为基础， 对整个系统的系统软件与应用软件进行了详细设计。系统软件方面，为了提高 现场控制的效率，下位机的控制软件采用汇编语言编写。它的主要功能有：数 据采集功能、数字滤波功能、标度变换和线性化处理功能、DDC控制功能、顺 序控制功能、信号报警功能、数据通信功能等。上位机的应用软件采用VB6.0 编写。它的主要功能有：参数设定、数据通信、现场监测、数据记录、数据打 印等。我们给用户提供了一个直观而方便的窗口界面，只要点击相应的按钮或 选择简单的菜单，就可以在车间中央监控室对车间的每一台炉子进行热处理操 作。本系统不仅可以对各种轴类与齿轮类零件进行相应的正火、调质、渗碳、 渗后处理等热处理工艺操作，而且还可以自定义除化学热处理以外的其它热处 理操作。本设计具有良好的通用性和可扩展性，有较大的推广价值。

【学位授予单位】：中南林学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：TG155.92;TP29