长期运转的机械零件由于早期失效使能源与材料的消耗十分惊人。许多机械零件的损坏发生在表面,或者从表面开始。例如,磨损所引起的损坏都是发生在零件表面,疲劳引起的损坏也是从零件表面开始,逐渐向内部扩展,最后导致断裂而浪费。采用表面加热淬火工艺能够解决上述的问题,一方面能够增强零件的耐磨性与硬度；另一方面能够保持零件心部很好的韧性与塑性,所以,零件经过此工艺处理能够很大程度的延长其使用寿命,满足生产技术的要求。目前我国绝大部分企业还是采用“窑炉式加热工艺”或“手工火焰加热工艺”对产品进行最后的热处理,使用该方式有许多缺点：能源消耗高、加热速度慢、工人劳动强度大、加热时间控制不精确、环境污染严重,导致了产品淬火硬度不一致,其具体表现为：淬火过硬产品容易断裂,淬火不足则达不到设计使用寿命,容易出现极限损伤现象,以及引发产品过早报废,这些都会对用户造成极大的经济损失,也对国家造成极大的能源和劳动力浪费。本论文依托山西育龙教学设备有限公司项目“数控火焰旋转升降淬火机床”,针对德国“贝丁豪斯”公司在国际上对火焰淬火自动控制技术的垄断以及国内传统的“窑炉式加热工艺”或“手工火焰加热工艺”的诸多弊病,研制开发了一套数控火焰淬火机的自动控制系统。针对被控对象的特点,本文提出了采用触摸屏和PLC两级计算机控制系统方案,其中包括上位机控制系统和下位机控制系统。下位机控制系统以SIEMENS S7-200PLC为核心控制单元,完成对数控火焰淬火机床的液压系统、冷却液循环系统、电气控制系统等的精确控制；上位机控制系统以北京昆仑通态公司的TPC7062K嵌入式触摸屏为核心控制单元,利用配套的MCGS组态软件对其进行组态,结合高性能的PLC,对工件的淬火温度实行精确控制,实现数据采集、数据处理、数据存储、数据表格记录、数据图形现场显示等功能,完成对零件淬火过程的全自动控制和可视化智能操作。同时上位机完成对下位机的协调、组织、数据管理和控制运算等工作上、下位机的数据传输通过PROFIBUS工业总线网络进行。最后针对淬火温度控制系统的非线性、大惯性和大滞性的特点,我们采用了模糊自整定PID控制算法对淬火温度进行控制,起到了很好的控制效果,并和传统PID控制用MATLAB进行实验仿真比较,仿真结果表明,模糊自整定PID控制对温度控制的鲁棒性、动态性能和超调量要远远优于传统PID的控制。本套数控火焰淬火机床控制系统已经投入工厂运行,实际工程运行结果表明：系统硬件设计合理、软件功能完善、维护方便、运行可靠、控制精度高,完全满足机械零件表面淬火均匀、淬火效率和淬火质量的生产工艺要求,具有很强的实用性及较大的推广应用价值。