本发明涉及风力发电机技术领域，具体涉及风力发电机中主轴的加工，即是一种风电主轴的燃气加热锻造控制系统及其控制方法。
背景技术：
风电作为全球发电的新技术，是未来最有可能降低风电发电成本的新技术，成为全球备受关注的一个热点。对于大型海上风电设备来说，风电机组的轻量化和长寿命成为研究的技术难点。目前国内缺乏成熟的大功率海上风电机组设备，基本上以引进技术为主，且未完全消化吸收。
大功率风电机组主轴的新加工工艺，是主轴加工的先进核心技术，可以解决目前国内大功率（5mw、6mw）机组国产化的难点，抓住世界风电市场发展的历史机遇，有效抢占欧洲市场，促进经济发展。同时，对大功率风电机组核心产品的设计理念和制造技术的提升有很好的借鉴作用，并且可以实现相近轴类部件的技术变革，对于节能减排、降低加工成本、延长使用寿命、保证运行安全等方面都具有重要的意义。
大功率风电机组主轴加工的自动化控制技术，长期以来一直受到本领域技术人员的关注，特别是锻造加热过程的自动化控制技术长期以来没有得到很好的解决。目前，大功率风电机组主轴加工中的锻造前的加热过程控制大多是有人工凭借经验予以控制，由于大功率风电机组主轴体积大，且重量很重，加热温度又很高，很难对其实现精准的自动化控制。因此会直接影响大功率风电机组主轴的加工质量，而且加工环境也非常恶劣。所以有必要对现有大功率风电机组主轴加工过程进行自动化控制方面的改造。
技术实现要素：
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供构造简单、操作方便、自动化程度高、可提高风电主轴的加工质量、减轻劳动强度、改善工作环境，降低生产成本的风电主轴的燃气加热锻造控制系统。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种风电主轴的燃气加热锻造控制系统，所述系统包括相互电连接的数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、上位机和执行模块；
数据采集模块，用于采集锻造加热炉内的加热温度数据、加热时间数据、加热用燃气供给量数据、氧气含量数据、加热炉内的鼓风压力数据，并将采集到的数据通过数据传输模块传送给数据处理模块；
数据传输模块，用于各模块及上位机之间的数据传输；
数据处理模块，用于接收数据传输模块传来的采集数据，并将数据采集模块采集到的模拟信号数据转换为数字信号数据，然后与存储单元内的设定值或外部输入的设定数据进行比较，数据传输模块中的控制器依据比较结构发出控制指令，控制指令通过数模转换后由数据传输模块传送给执行模块；
执行模块，用于将数据处理模块发出的控制指令传送给控制执行器件，用以完成对风电主轴在锻造前进行燃气加热过程的控制；
上位机，用于远程监测及控制锻造加热过程，并用于输入设定的控制数据。
为了便于实时监测风电主轴在加热炉内的加热温度、加热时间，以及加热炉内氧气的含量，其中优选的技术方案是，所述加热温度数据的采集选用红外温度检测传感器，加热时间数据的采集采用电子时钟芯片，氧气含量数据的采集通过红外检测器测定氧含量。
为了便于实时监测风电主轴在加热炉内的加热炉燃气供给量、氧气或空气的供给量，以便于控制空燃比，优选的技术方案还有，所述加热用燃气供给量数据的采用电子流量计，加热炉内的鼓风压力数据的采集采用气压传感器。
为了便于将数据在各个模块之间的通畅传送，优选的技术方案还有，所述数据传输模块为端部设与接线端口的数据线和/或线路板，或为无线通信模块。
为了便于实现对风电主轴加热过程的自动化控制，同时达到结构简单、控制灵活、便捷、控制成本低廉，优选的技术方案还有，所述数据处理模块为plc控制器，或为单片机，或为计算机终端。
为了便于将控制指令传送到执行器件，以完成对于燃气加热炉的实际控制，优选的技术方案还有，所述执行模块包括用于控制燃气加热炉内加热温度的温度控制器，其温度控制器又包括用于控制燃气供给量的第一电磁比例阀，用于控制空气或氧气供给量的第二电磁比例阀；所述执行模块还包括用于控制鼓风压力的第三电磁阀。
为了便于实现远距离对燃气加热炉的监测控制，优选的技术方案还有，所述上位机为远端计算机或为手持监视控制器。
为了满足燃气加热过程中氧气的需求，同时便于调节炉内的加热温度，优选的技术方案还有，所述执行模块包括用于为燃气炉内提供空气压力的鼓风机和变送器。
为了便于完成对加热炉加热过程的控制检测，及加热过程的数据存储、记录、显示或打印等，优选的技术方案还有，所述系统还包括有输入模块和输出模块，输入模块包括有输入键盘和/或调节旋钮，输出模块包括显示器、外部存储器及外接插口。
本发明的另一个目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供构造简单、操作方便、自动化程度高、可提高风电主轴的加工质量、减轻劳动强度、改善工作环境，降低生产成本的风电主轴的燃气加热锻造控制方法。
为实现上述目的，本发明的另一项技术方案是一种风电主轴的燃气加热锻造控制方法，所述控制方法包括如下控制步骤：
s1：数据采集，由数据采集模块采集锻造加热炉内的加热温度数据、加热时间数据、加热用燃气供给量数据、氧气含量数据、加热炉内的鼓风压力数据，并将采集到的数据通过数据传输模块传送给数据处理模块；
s2：数据传输，通过数据传输模块将数据传输给各模块，并将各模块生成的数据传输给上位机；
s3：数据处理，由数据处理模块接收数据传输模块传来的采集数据，并将数据采集模块采集到的模拟信号数据转换为数字信号数据，然后与存储单元内的设定值或外部输入的设定数据进行比较，数据传输模块中的控制器依据比较结构发出控制指令，控制指令通过数模转换后由数据传输模块传送给执行模块；
s4：执行控制指令，由执行模块将数据处理模块发出的控制指令传送给控制执行器件，用以完成对风电主轴在锻造前进行燃气加热过程的控制；
s5：远端监控，通过上位机远程监测及控制锻造加热过程，并用于输入设定的控制数据。
本发明的优点和有益效果在于：所述风电主轴的燃气加热锻造控制系统及其控制方法具有结构、方法简单、操作方便、自动化程度高、可提高风电主轴的加工质量、提高加工效率、减轻劳动强度、改善工作环境，降低生产成本等特点。
附图说明
图1是本发明风电主轴的燃气加热锻造控制系统的结构示意图。
图中：1、数据采集模块；1.1、红外温度检测传感器；1.2、电子时钟芯片；1.3、红外检测器；1.4、电子流量计；1.5、气压传感器；2、数据传输模块；3、数据处理模块；4、上位机；5、执行模块；5.1、温度控制器；5.2、第一电磁比例阀；5.3、；第二电磁比例阀；5.4、第三电磁阀；5.5、鼓风机；5.6、变送器；6、输入模块；7、输出模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明是一种风电主轴的燃气加热锻造控制系统，所述系统包括相互电连接的数据采集模块1、数据传输模块2、数据处理模块3、上位机4和执行模块5；
数据采集模块1，用于采集锻造加热炉内的加热温度数据、加热时间数据、加热用燃气供给量数据、氧气含量数据、加热炉内的鼓风压力数据，并将采集到的数据通过数据传输模块传送给数据处理模块；
数据传输模块2，用于各模块及上位机之间的数据传输；
数据处理模块3，用于接收数据传输模块传来的采集数据，并将数据采集模块采集到的模拟信号数据转换为数字信号数据，然后与存储单元内的设定值或外部输入的设定数据进行比较，数据传输模块中的控制器依据比较结构发出控制指令，控制指令通过数模转换后由数据传输模块传送给执行模块；
执行模块5，用于将数据处理模块发出的控制指令传送给控制执行器件，用以完成对风电主轴在锻造前进行燃气加热过程的控制；
上位机4，用于远程监测及控制锻造加热过程，并用于输入设定的控制数据。
为了便于实时监测风电主轴在加热炉内的加热温度、加热时间，以及加热炉内氧气的含量，本发明优选的实施方案是，所述加热温度数据的采集选用红外温度检测传感器1.1，加热时间数据的采集采用电子时钟芯片1.2，氧气含量数据的采集通过红外检测器1.3测定氧含量。用于测定氧含量的红外监测仪。设备测量的原理为：
取原料样品由进样器掉进石墨坩埚中，样品高温坩埚中溶化，氧与热坩埚表面起反应，产生一氧化碳。由气泵将气体送入催化剂炉子，co转换为co2，然后通过红外池检测co2。
为了便于实时监测风电主轴在加热炉内的加热炉燃气供给量、氧气或空气的供给量，以便于控制空燃比，本发明优选的实施方案还有，所述加热用燃气供给量数据的采用电子流量计1.4，加热炉内的鼓风压力数据的采集采用气压传感器1.5。
为了便于将数据在各个模块之间的通畅传送，本发明优选的实施方案还有，所述数据传输模块2为端部设与接线端口的数据线和/或线路板，或为无线通信模块。
为了便于实现对风电主轴加热过程的自动化控制，同时达到结构简单、控制灵活、便捷、控制成本低廉，本发明优选的实施方案还有，所述数据处理模块3可选用plc控制器，或选用单片机，或选用计算机终端。
为了便于将控制指令传送到执行器件，以完成对于燃气加热炉的实际控制，本发明优选的实施方案还有，所述执行模块5包括用于控制燃气加热炉内加热温度的温度控制器5.1，其温度控制器又包括用于控制燃气供给量的第一电磁比例阀5.2，用于控制空气或氧气供给量的第二电磁比例阀5.3；所述执行模块还包括用于控制鼓风压力的第三电磁阀5.4。
为了便于实现远距离对燃气加热炉的监测控制，优选的技术方案还有，所述上位机4为远端计算机或为手持监视控制器，也可以是手机。
为了满足燃气加热过程中氧气的需求，同时便于调节炉内的加热温度，本发明优选的实施方案还有，所述执行模块5包括用于为燃气炉内提供空气压力的鼓风机5.5和变送器5.6。
为了便于完成对加热炉加热过程的控制检测，及加热过程的数据存储、记录、显示或打印等，本发明优选的实施方案还有，所述系统还包括有输入模块6和输出模块7，输入模块6包括有输入键盘和/或调节旋钮，输出模块7包括显示器、外部存储器及外接插口。
本发明的另一项技术方案是一种风电主轴的燃气加热锻造控制方法，所述控制方法包括如下控制步骤：
s1：数据采集，由数据采集模块1采集锻造加热炉内的加热温度数据、加热时间数据、加热用燃气供给量数据、氧气含量数据、加热炉内的鼓风压力数据，并将采集到的数据通过数据传输模块2传送给数据处理模块3；
s2：数据传输，通过数据传输模块2将数据传输给各模块，并将各模块生成的数据传输给上位机4；
s3：数据处理，由数据处理模块3接收数据传输模块2传来的采集数据，并将数据采集模块1采集到的模拟信号数据转换为数字信号数据，然后与存储单元内的设定值或外部输入的设定数据进行比较，数据传输模块中的控制器依据比较结构发出控制指令，控制指令通过数模转换后由数据传输模块传送给执行模块5；
s4：执行控制指令，由执行模块5将数据处理模块3发出的控制指令传送给控制执行器件，用以完成对风电主轴在锻造前进行燃气加热过程的控制；
s5：远端监控，通过上位机4远程监测及控制锻造加热过程，并用于输入设定的控制数据。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。