耐磨镶圈是内燃机镶圈铝活塞环槽的构成部件,对于提升活塞的耐磨性、提高内燃机的动力性能、减少汽车尾气排放具有重要意义。当前耐磨镶圈生产过程中的筒体铸造环节人工参与较多,导致工艺执行效果差,镶圈产品合格率低,生产成本较高。针对这种情况,本文立足于实际,设计了一套耐磨镶圈筒体生产线控制系统,实现生产过程现场控制和远程监控,提升了生产过程的自动化和管理过程的信息化水平。同时,针对耐磨镶圈原料铁液熔炼过程中温度控制的问题,本文提出了一种阶梯模糊PID控制算法对温度控制过程进行优化,以提升原料铁液的品质,进而提升耐磨镶圈产品品质。本文的主要研究内容如下:首先,从耐磨镶圈产品的质量缺陷的分析出发,本文深入研究耐磨镶圈筒体生产工艺,提出了一种耐磨镶圈筒体自动化铸造方案,并根据生产管理需要,设计了耐磨镶圈筒体生产线控制系统方案。其次,在生产线控制系统方案的指导之下,设计了耐磨镶圈筒体生产线控制系统的整体架构,对系统控制、设备调速、运行定位、温度采集、人机交互以及数据传输等功能进行硬件选型与设计。再次,基于控制系统的硬件基础,进行控制系统的软件设计。根据系统的控制要求划分了控制任务,进行了生产线系统的PLC程序设计、人机交互界面设计以及远程监控界面设计。然后,针对耐磨镶圈筒体生产中原料铁液制备过程存在的熔炼温度控制问题,设计了一种阶梯模糊PID温度控制策略。通过与传统的温度控制策略进行仿真对比,阶梯模糊PID温度控制策略可以显著提高加热速度,减少温度超调,同时缩短调节时间,有效的优化了耐磨镶圈铁液熔炼温度控制过程。最后,将所设计的控制系统进行软硬件调试。运行结果表明,所设计的控制系统提高了产品质量和生产效率,提升了生产过程的自动化和智能化水平,达到了设计要求。