高精度珩磨机控制系统设计_陆永耕
第12卷第2期 2009年6月
上海电机学院学报
JO U RN A L O F SH A NG H AI DI AN JI U N IV ERSIT Y
Vol.12No.2 Jun.2009
收稿日期:2009-04-17
作者简介:陆永耕(1963-),男,教授,博士,专业方向为工业自动化、超声电机控制及数字图象处理,E -mail:luyg @https://www.sodocs.net/doc/3c3407844.html,
文章编号 1671-2730(2009)02-0095-04
高精度珩磨机控制系统设计
陆永耕
(上海电机学院电气学院,上海200240)
摘 要:根据珩磨车床加工工艺原理和控制要求,利用可编程控制PLC 技术,设计了珩磨车床控制系统。阐述了系统PLC 主控制器系统硬件组成和I/O 端口设计、控制参数设置及运行控制方式。 关键词:珩磨;控制系统;PLC
中图分类号:T G 589.023.5 文献标识码:A
Design of the Control System for High Precision Honing Machines
L U Yong geng
(Scho ol of Electric,Shanghai Dianji University,Shanghai 200240,China)
Abstract:The control system o f a ho ning machine based on the PLC techno logy is desig ned in this paper,accor ding to the pro cessing principle and the control requirements of the ho ning m achine.T he system hardw are construction o f PLC main contr oller,the I/O po rts and control param eter setting and m ode o f operation co ntro l are presented. Key words:honing;contr ol system;PLC
早期的珩磨实际上是一种摩擦工艺,最初生产的珩磨头装于钻床上珩磨,切削量非常小(最大为0.15mm )。现代珩磨可定义为一种切削金属的方法,实现对工件尺寸、圆度、直线度、位置度和表面粗糙度的要求。珩磨作为一种万能的孔加工方法,在粗珩工序上采用大切削的工艺,最大切削量可达0.70~1.00mm;并取消了传统的精镗、精磨工序,广泛地应用于油缸、气缸套和泵体缸孔等的加工作业[1]。
现代珩磨机大量采用高新控制、振动珩磨头制造、多种材质珩磨条制造和现代测量等技术,特别是随着珩磨工件要求的不断提高,对与之配套的刀具
材料也提出了越来越高的要求,由单一的油石向金刚石、刚玉、氮化硼、碳化硅发展,从而实现大加工余量的切削。同时,控制系统也由传统的机-电-液压控制系统,向数字控制、数字控制工艺参数的数控(CNC)车床方向发展
[2-4]
。
作为油缸加工的核心设备之一,珩磨机的研制开发成为许多精密加工厂家急需解决的问题。通过对国内外重点生产厂家同类产品的比较,在总结德
国格林、美国德隆、美国善能产品的基础上,结合油缸、喷嘴、异形工件等深孔产品的精加工特点和实际工作经验,制订了适合冷拔、镗孔等管坯加工使用的强力珩磨机设计方案,在满足加工工艺指标的前提
下,取得了价格低、性能好的效果[5,6]
。
本文设计的珩磨机以替代进口为宗旨,用于油缸、汽缸、发动机缸筒等圆柱形深孔的内表面光整加工,以获得较高的尺寸精度,很低的表面粗糙度,较好的圆度、圆柱度与直线度,及一般珩磨等径管件或无特殊要求的阶梯孔管件;可显著提高结构刚性方面的要求,进行较大余量的高效切削,可直接对冷拔管、粗镗管等进行内孔的精密加工,也可对浮镗滚压后的缸筒进行抛光整形,完成深孔的精密加工。
本设计完成以下任务:1以西门子S -300和2块A/D,D/A 接口板,构成控制系统,完成珩磨工艺
对车床的控制要求,通过编码器和压力传感器采集
速度与压力信号,同时检测磨杆电机变频器的负载
率,进而控制加工过程[7]
。o通过变频器控制2台电机珩磨过程的转速。?通过手动旋钮或触摸屏数字输入方式,控制砂条比压、磨杆转速、拖板速度,且控制柜上设有组合开关以选择工作方式。
1 机械系统组成与加工过程
1.1 机械机构组成
珩磨机车床的机械结构如图1
所示。
1为主轴架;2为移动导向架;3为主车床架;4为珩磨杆;5为导向架;6为前夹板;7为工件托架;8为副床身辅件;9为后夹板;10为拖板
图1 珩磨机机床机械结构图
Fig.1 Mechanical structure of the horning machine
1.2 珩磨加工过程
1.2.1 工件夹装 将工件装夹于副床身上,通过摇动前夹板和后夹板的螺杆,由夹板自定心定位,其周向的夹紧由前、后夹板上的棘轮棘爪机构配合夹紧用钢丝绳实现;其轴向的定位由前、后夹板上的挡板来实现工件的定位。同时,为了弥补工件自重产生的变形,在副床身的中部安装一个工件托架,根据不同形状的工件调整托架的高度。
1.2.2 珩磨行程 磨杆的一个往返称为一个珩磨行程,珩磨行程由手动确定。工件装夹完成后,通过操作面板或触摸屏的操作按钮,使链条张紧。通过拖板前行和拖板后退2个按钮的操作,使珩磨头运动到工件两端,按行程确定按钮,使PLC 自动保存珩磨行程的起点与终点位置,作为全行程珩磨的控制数据。
变频器驱动控制磨杆电机无级调速转动,实现珩磨动作。主轴架、磨杆电机等均固定在拖板上。在拖板电机的带动下,拖板通过链传动,实现往复移动。拖板电机亦由变频器驱动实现无级调速。
珩磨头装在磨杆端部,与磨杆间通过十字滑块连接。珩磨头内装有张紧油缸,当电磁阀控制油缸动作时,通过顶出油缸顶部的圆锥将珩磨头上的6
条油石均匀顶开,使其与工作的孔表面以一定压力接触,油缸的顶出压力由比例减压阀控制,可实现珩磨油石比压的连续控制,进而达到工艺要求的砂条比压。
1.2.3 信号检测 珩磨工艺是一种以被加工面为导向定位面的加工方式,磨杆与珩磨头通过十字滑块浮动连接,故传统的珩磨过程是以工件的原形位精度为基础,只能提高工件内孔的表面粗糙度,而不能提高工件的形位公差。当对冷拔管和粗镗管等粗加工的工件进行精加工时,可先由车床的检测功能对工件的形位公差进行大致估计,并通过短行程预磨动作,提高工件的形位公差。
检测过程中控制张紧油缸的电磁阀左位,砂条张紧后压在工件上,对工件进行2个行程的预磨;电磁阀中位,油缸两腔封闭,液控阀保压,珩磨油石保持不动。拖板正转,PLC 从起点开始到终点每隔5%的行程长度记录一次磨杆电机的负载率。通过检测磨杆电机负载率,检测工件内孔的形位公差。依此确定短行程预磨的起点、终点位置及预磨的次数。
1.2.4 短行程预磨 设定好短行程参数后,可启动短行程操作。磨头上油石在收回的状态下,移动到短行程的起点,磨头张紧,从已确定的短行程起点到
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终点位置,按设定的次数完成预磨动作。
1.2.5 珩磨加工 完成检测和短行程预磨后,即可对工件按照设定的起点与终点位置、工艺参数和珩磨次数进行珩磨加工。1.3 液压系统
深孔加工专用车床的液压系统原理如图2
所示。
1为珩磨头张紧油缸;2为叠加式液控单向阀;3为三位四通电磁换向阀;4为压力传感器;5为压力表1;6为比例阀;7为压力表2;8为蓄能器;9为液压动力;10为电磁换向阀;11为磨头振动电机;12为链条张紧油缸;13为三位四通电磁换向阀
图2 珩磨机液压系统原理图
Fig.2 Principle diagram of the fluid system of
the honing m achine
液压系统工作过程如下:1液压系统的动力部
分采用标准化的液压装置,外加蓄能器。液压装置电机的启停由电接点压力表控制。o珩磨头珩磨油石的张紧机构采用油缸张紧的方法,油缸活塞杆顶端为顶出圆锥,与珩磨油石座之间锥度配合,达到珩磨油石与工件内表面之间的预定压力值。通过压力传感器将检测到的数值转换后传送给PLC,由PLC 来实现比例减压阀的出口压力控制,控制珩磨油石的压力。?珩磨加工时,拖板链条处于张紧状态,以保证拖板往复运动时准确地控制拖板位置。?珩磨头设计成可以做小振幅振动的结构,以改善珩磨头的工作环境和冷却效果。珩磨头的振动由液压电机提供动力,通过凸轮实现振幅为8mm 、频率为20H z 的机械输出。
2 控制系统
珩磨机控制系统结构如图3所示。
珩磨机控制系统有触摸屏控制和手动操作控制2
种工作方式。手动操作台为按钮操作,按钮信号
图3 控制系统结构图
Fig.3 C ontrol system structure of the honing machine
由PLC 的输入接点输入。PLC 的输入信号还包括旋转编码器的脉冲信号、中点校正、最大行程处行程开关的触发信号和液压站电机的状态信号等。对电机启停、链条张紧、磨头张紧、磨杆振动、拖板正反转等控制信号的输出,由PLC 输出接点控制。 变频器采用无位置/变频控制,变频器的外部接线模拟/数字输出端子,可用于变频电机负载率的检测;磨杆电机变频器的模拟/数字输出端与PLC 的
扩展单元的输入端相连,用于检测电机的负载率
[8,9]
。
2.1 控制参数设置
图4为设定参数流程图。实现珩磨运行相关的主轴转速、拖板速度、砂条比压、珩磨次数、工件孔径等参数的设定。
图4 设定参数流程图
Fig.4 Flow chart for setting Parameters
设定参数时,进入设定选择功能,光标在上述5
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个参数项之间循环移动;移动到需要设定的参数项后,按位选择按钮,光标在该参数项不同位之间循环移动;移动到相应的位置后,按值选择按钮,该数值在0~9之间循环,这样,就完成了对上述参数的设定。为了调试方便,PLC内存储有常用标准轴径的菜单参数,当完成对工件孔径的设定后,按下/确定0按钮,PLC通过对比计算,与该轴径最相近的标准轴径的参数在相应的显示框中显示。对这些参数,可反复修改,而不会影响原储存的菜单参数。
PLC的I/O接点地址分配如表1所示。
表1PLC I/O接点地址(继电器)分配表
Tab.1PLC I/O port address assignement
输入继电器端口编号功能
输出继电器端口编号功能
P000张紧链条P040张紧链条
P001放松链条P041放松链条
P002张紧磨头P042张紧磨头
P003放松磨头P043放松磨头
P004启动磨杆P044启动磨杆
P005停止磨杆P045磨头振动电机开
P006振动器开P046油泵开
P007振动器关P047拖板正转
P008拖板前进P048拖板反转
P009拖板后退
P00A拖板停止
P00B拖板往复
2.2运行控制方式
珩磨机运行时,操作台按钮只能手动控制,通过各个按钮使车床完成相应动作,即车床的每个动作都需要操作人员通过PLC直接操作。触摸屏控制可选择手动或自动方式控制。自动方式即通过设定相应的参数,由车床自动完成整个珩磨工艺过程。操作台按钮控制和触摸屏控制之间为/或0的关系,又可同时工作。触摸屏控制具有全部功能,而手动操作台按钮控制没有检测和短行程预磨功能。
短行程预磨参数设定后,按下短行程按钮,在PLC的控制下,车床即可按短行程参数,完成短行程预磨所需的一系列动作。
2.2.1手动控制依照机械动作闭锁功能要求,建立各闭锁输入信号与控制输出信号之间对应的闭锁关系。手动控制的模拟量输出的确定,有触摸屏和手动设置2种方式。
各部分闭锁关系:1链条张紧y各拖板动作;o磨头放松y主轴启动、主轴停止;?冷却泵y磨头张紧和主轴启动;?检测和短行程预磨过程中,链条松、链条紧、磨头张紧、磨头放松按钮不起作用。
2.2.2自动控制设定好行程、珩磨参数和珩磨次数等参数,在链条张紧、主轴启动、磨头张紧准备完毕后,选择拖板往复按钮,车床按设定好的参数和顺序,自动进行工件的加工。
3结语
通过对国内外珩磨机生产厂家同类产品的比较、分析和总结,根据油缸等异形工件深孔产品的精加工特点和实际工作经验,制订了适合冷拔、镗孔等管坯加工使用的强力珩磨机设计方案。基于PLC 技术,设计了珩磨车床控制系统。系统具有监控操作、自动与手动加工切换功能。现场加工表明,系统工作稳定,加工效率高,所加工的零件质量满足高精度珩磨零件的质量要求。
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自动控制原理课程设计速度伺服控制系统设计样本
自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月
目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献
一、课程设计目： 通过课程设计，在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上，用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务： 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示，规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k，以 t 使系统阻尼比等于0.5，并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想： 反馈校正： 在控制工程实践中，为改进控制系统性能，除可选用串联校正方式外，经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度，加速度反馈，执行机构输出及其速度反馈，以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正，。从控制观点来看，采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果，并且尚有许多串联校正不具备突出长处：第一，反馈校正能有效地变化
被包围环节动态构造和参数；第二，在一定条件下，反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性，反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正： 如下图所示，微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s （）=00t G s 1G (s)K s +（）=22t 1T s T K s ζ+（2+）+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中，'ζ=ζ+t K 2T ，表白微分负反馈不变化被包围环节性质，但由于阻尼比增大，使得系统动态响应超调量减小，振荡次数减小，改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图
轴自动钻孔机控制系统使用说明书
四轴表带自动钻孔机 一简介 四轴表带自动钻孔机控制系统是由海川数控自主研发的 控制系统。硬件组成包括海川自主研发的HC200A4控制器， 人机界面以及接近开关传感器组成。具有自动化程度高，加 工速度快，工作稳定等特点。目前已经多家厂商的机器中正 常应用。 应用背景 随着社会的发展，人们对手表产品的需求日益增多，特别是表带的精密度要求越来越高。鉴于此，海川数控自主研发“四轴表带自动钻孔机系统”。本系统可应用在各种表带钻孔机上。 系统原理及配置 本控制器支持最多6轴联动，24路输入输出。在本绑线系统中,使用了4轴控制机械.运动方式为4轴联动;四轴使用闭环控制，保证了钻孔的准确。 (1)HC200A4控制器 (2)人机界面 (3)接近开关传感器 (4)伺服电机 技术参数 ?
(1) 钻孔速度累计时间可达到1mm/s (2) 支持两种孔位排序模式 (3) 支持两种走到模式 (4) 支持自适应回原点功能及自定义原点功能 (5) 支持伺服报警显示功能 (6) 支持运行速度及回原点速度设定 (7) 支持手动气缸动作方便调机 (8) 支持手动伺服点动及回原点?方便调机 二人机界面使用说明 系统初始化： 设备上电，系统会有一个启动的过程。当这一过程结束后，系统处于初始状态。触摸屏显示首页如图（1-1）所示。 自动操作 首页在此页面上可以进行以下操作。 主界面按一下【主界面】按钮，系统切换到钻孔主界面如图（1-1）所示。 钻孔参数按一下【钻孔参数】按钮，系统切换到钻孔参数页面如图（2-3）所示。 孔位参数按一下【孔位参数】按钮，系统切换到孔位参数页面如图（2-4）所示。 公用参数按一下【公用参数】按钮，系统切换到公用参数页面如图（2-6）所示。 系统参数按一下【系统参数】按钮，系统切换到系统参数页面如图（2-7）所示。
德国格林Gehring珩磨机
德国格林Gehring珩磨机 来料加工技术 新一代的Smarthone珩磨机特别适合于委托订单生产商在工作间的生产和原型件生产。它达到了灵活性和经济性方面的最高要求。可以在短时间内从对一个单个产品的手动珩磨生产到全自动化的运行进行操作模式的切换。在质量要求方面，最重要的是它可以在短时间内启动，珩磨时间短，并且使用方便友好，还能保证操作者的安全。 紧凑型设计，高效运行 在其紧凑型的设计中，包含了所有要求的功能。例如，集成的冷却液准备和超细过和冷却也包含在内，还在壳体中集成了一个控制柜。易于搬运，只需要1. 6平米的占地面积，因此该机器几乎可以很方便地放在任何生产布局中。紧凑，成本优化的卧式珩磨系统有效地结合了最新的技术。
灵活，技术精细 机器可以用于最多样化的批次和产品的珩磨工作。可以精确加工直径为0.8 -45mm，珩磨长度达到200mm的组件。高效的线性驱动系统可以使其行程速度达到60 m/min，加速度达到40 m/s2。此外，专利带力探测器的机电涨刀系统和行程控制珩磨。能在短时间内达到大余量和高精度切削。 高标准化和可选配置 如果需要，标准的设计可以逐步拓展相关的选项，由于其高度的标准化，可以为操作者带来最优的成本效益。对珩磨机进行功能上的进一步升级，可以包括诸如带反馈控制的在线测量，或内部冷却供应等。采用成本优化的铰珩加工对相关的应用也是很有意义的选择。
机器运行简单 因为有了“工作管理器”和配置的界面，设置或对产品进行重新加工就可以在最短的时间内实现。对各种类型的夹具，刀具和功能进行变换和控制也同样是非常容易的。直观的“操作者界面”将准备时间缩短到最短，也减少了对其他操作者的培训过程。另外，很短的切换时间和高再现性也可以通过特殊改编的和投资友好型的加工程序实现。 操作简单，自动化 该机器的另一个创新是可以对自动加工部件进行简单的扩展。机器人控制的自动单元除了管理产品处理外，还可以同时管理4个二级加工工艺。通过标准界面的“即插即用”功能，可以实现全部通讯，包括将测量结果直接反馈给珩磨控制。如果有需要，还可以集成双道处理的第二个珩磨机以生产更高精度要求的产品，或把粗珩磨机或精珩磨机集成在一起。 德国格林高精度刀具系统 精度高和寿命长是我们刀具系统的两个重要特点，可以确保珩孔的成本，最佳表面和最好的几何尺寸。采用优异格林刀具系统特别适应您的设备。 可选设备 “即插即用界面”可以灵活地组合周边设备 通过自动单元可以升级到4个二级工艺 可以为二道处理或粗珩磨机和精珩磨机配置第二个珩磨机 可以在珩磨过程中的加载升级一个滑动台面 对直接涨刀或刀具的内部冷却供应添加一个带反馈控制的在线测量
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摘要 自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作，半自动操作和全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架（上横梁，下横梁，立柱），水平行走机构，载货台，货叉及电气控制系统构成。 本文主要是通过对一套实验室教学装置为基础，以实际为参考而建立的虚拟自动化立体仓库堆垛机系统，作者主要对堆垛机的分类进行简要的介绍，对堆垛机的各个部分的结构进行详细的研究首先对不同堆垛机简介和描述，然后通过巷道堆垛机进行整体分析并设计各个部分的结构，完成对各个部分的受力校核。 关键词:立体仓库、堆垛机、结构、受力校核。
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ABSTRACT Slitter is a wide-format paper or film to be cut into more than a narrow range of materials machincal equipment，commonly used in paper making machinery and printing and packaging machinery. However，the current status is which has large gaps between a number of international brands and domestic slitter. Therefor，analysis the characteristics of domestic cutting machine，combined with some international famous brand design experience，to learn some domestic and abroad well-known brand manufacturers controling experience and the new controling ideas. Improving it in the basic structure，design ideas，tension measurement，control，and other aspects.It has very important significance that equipment made by domestic to gradually replace the imported equipment. Key words:slitter, Paper Machinery, MCU control, tension control, corrective control
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各专业完整优秀毕业论文设计图纸 海底隧道钻机控制系统设计 课程设计 时间：2014 .12 .22
一、海底隧道自动控制系统框图 由题已知条件，设N(s)=0，则系统在给定信号R(s)下的闭环传递函数()Φer s 为： 可求得系统在给定信号R(s)时的稳态误差为： K s s s R s s s sE e s s ssr +++==∞→→12)()1(lim )(lim )(2200 当R(s)=0时，在扰动信号N(s)作用下的系统闭环传递函数()Φen s 为： 到此可求得系统在扰动信号N(s)作用下的稳态误差为： () ()200()lim lim 12S ssn S s s sN e sE s s k →→-∞==++ 由（1），（2）两式可得在R(s)和N(s)作用下系统的输出为： 二、接下来根据不同的K 值MATLAB 绘制时域仿真曲线 在单位阶跃输入的N(s)，R(s)时有： )1..(..........1211)()(2)(K s s K s s R s E s er +++==Φ)2.(..........121)()(2)(K s s s N s E s en ++-==Φ22111()()()1212K s C s R s N s s s K s s K +=-++++s s N s s R 1)(,1)(==
- 1 - 此时的输入稳态误差和扰动稳态误差为： 在这里我取K 值分别为1，20，60，100，120，150，单位阶跃输入以及单位阶跃扰动下的系统框图和响应分别为（Δ=2）： （注：由系统的稳定性和闭环传递函数可知，极点必须位于s 左半平面，故K 值必须大于0） 下面的分析中将输入响应和扰动响应进行分开讨论。 （1）K=1系统的模拟框图为: 在N (s)=0时得到的单位阶跃响应曲线，如下图: K e e ssn ssr 1 )(,0)(-=∞=∞
珩磨
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立体仓库堆垛机的设计
立体车库堆垛机机械结构设计 学生姓名：郑超李昭白鹤鹏封二佳 学院：机械工程学院 专业年级：机械10级 指导教师：单根立 2014年 1 月6 日
目录 摘要 (4) 前言 (5) 第一章绪论 (4) 1.1自动化立体仓库的起源与发展 (6) 1.2 课题的提出及主要任务 (7) 1.2.1 课题的提出 (7) 1.2.2 课题的主要任务 (7) 第二章堆垛机的分类 (8) 2.1 巷道式堆垛机的分类 (8) 2.1.1 巷道式单立柱堆垛机 (8) 2.1.2 双立柱巷道堆垛起重机 (9) 2.1.3 桥式堆垛起重机 (9) 第三章堆垛机门架的结构设计计算 (10) 3.1堆垛机各个部分运动速度计算 (10) 3.1.1行走速度 (10) 3.1.2升降速度 (11) 3.1.3货叉的伸缩速度 (11) 3.2额定数据表 (12) 第四章减速电机的选取 (12) 4.1行走装置的减速电机的选取 (12) 4.2升降电动机的选用 (13)
4.3伸缩运动电机的选用 (14) 第五章堆垛机伸缩货叉机构的校核 (14) 5.1叉架的受力分析计算 (15) 第六章结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18)
摘要 自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作，半自动操作和全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架（上横梁，下横梁，立柱），水平行走机构，载货台，货叉及电气控制系统构成。 本文主要是通过对一套实验室教学装置为基础，以实际为参考而建立的虚拟自动化立体仓库堆垛机系统，作者主要对堆垛机的分类进行简要的介绍，对堆垛机的各个部分的结构进行详细的研究首先对不同堆垛机简介和描述，然后通过巷道堆垛机进行整体分析并设计各个部分的结构，完成对各个部分的受力校核。 关键字：立体仓库堆垛机结构受力校核
自动控制系统概要设计
目录 1引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2背景 (3) 1.3技术简介 (4) https://www.sodocs.net/doc/3c3407844.html,简介 (4) 1.3.2SQL Server2008简介 (5) 1.3.3Visual Studio2010简介 (5) 1.4参考资料 (6) 2总体设计 (8) 2.1需求规定 (8) 2.2运行环境 (8) 2.3数据库设计 (8) 2.3.1数据库的需求分析 (9) 2.3.2数据流图的设计 (9) 2.3.3数据库连接机制 (10) 2.4结构 (11) 2.5功能需求与程序的关系 (11) 3接口设计 (12) 3.1用户接口 (12) 3.2外部接口............................................................................................错误！未定义书签。 3.3内部接口............................................................................................错误！未定义书签。4运行设计.....................................错误！未定义书签。 4.1运行模块组合....................................................................................错误！未定义书签。 4.2运行控制............................................................................................错误！未定义书签。 4.3运行时间............................................................................................错误！未定义书签。5测试 (13)
海底隧道钻机控制系统设计
海底隧道钻机控制系统设计 （此文档为word格式，下载后你可任意修改编辑）一、海底隧道自动控制系统框图
由题已知条件，设N(s)=0，则系统在给定信号R(s)下的闭环传递函数()Φer s 为： 可求得系统在给定信号R(s)时的稳态误差为： K s s s R s s s sE e s s ssr +++==∞→→12) ()1(lim )(lim )(2 200 当R(s)=0时，在扰动信号N(s)作用下的系统闭环传递函数()Φen s 为： 到此可求得系统在扰动信号N(s)作用下的稳态误差为： () ()20 ()lim lim 12S ssn S s s sN e sE s s k →→-∞==++ 由（1），（2）两式可得在R(s)和N(s)作用下系统的输出为： 二、接下来根据不同的K 值MATLAB 绘制时域仿真曲线 在单位阶跃输入的N(s)，R(s)时有： 此时的输入稳态误差和扰动稳态误差为： ) 1..(..........1211)()(2)(K s s K s s R s E s er +++==Φ) 2.( (121) )()(2)(K s s s N s E s en ++-==Φ22111 ()()() 1212K s C s R s N s s s K s s K +=-++++s s N s s R 1)(,1)(= =e e ssn ssr 1 )(,0)(- =∞=∞
在这里我取K值分别为1，20，60，100，120，150，单位阶跃输入以及单位阶跃扰动下的系统框图和响应分别为（Δ=2）： （注：由系统的稳定性和闭环传递函数可知，极点必须位于s左半平面，故K值必须大于0） 下面的分析中将输入响应和扰动响应进行分开讨论。 （1）K=1系统的模拟框图为: 在N(s)=0时得到的单位阶跃响应曲线，如下图:
高精度珩磨机控制系统设计_陆永耕
第12卷第2期 2009年6月 上海电机学院学报 JO U RN A L O F SH A NG H AI DI AN JI U N IV ERSIT Y Vol.12No.2 Jun.2009 收稿日期:2009-04-17 作者简介:陆永耕(1963-),男,教授,博士,专业方向为工业自动化、超声电机控制及数字图象处理,E -mail:luyg @https://www.sodocs.net/doc/3c3407844.html, 文章编号 1671-2730(2009)02-0095-04 高精度珩磨机控制系统设计 陆永耕 (上海电机学院电气学院,上海200240) 摘 要:根据珩磨车床加工工艺原理和控制要求,利用可编程控制PLC 技术,设计了珩磨车床控制系统。阐述了系统PLC 主控制器系统硬件组成和I/O 端口设计、控制参数设置及运行控制方式。 关键词:珩磨;控制系统;PLC 中图分类号:T G 589.023.5 文献标识码:A Design of the Control System for High Precision Honing Machines L U Yong geng (Scho ol of Electric,Shanghai Dianji University,Shanghai 200240,China) Abstract:The control system o f a ho ning machine based on the PLC techno logy is desig ned in this paper,accor ding to the pro cessing principle and the control requirements of the ho ning m achine.T he system hardw are construction o f PLC main contr oller,the I/O po rts and control param eter setting and m ode o f operation co ntro l are presented. Key words:honing;contr ol system;PLC 早期的珩磨实际上是一种摩擦工艺,最初生产的珩磨头装于钻床上珩磨,切削量非常小(最大为0.15mm )。现代珩磨可定义为一种切削金属的方法,实现对工件尺寸、圆度、直线度、位置度和表面粗糙度的要求。珩磨作为一种万能的孔加工方法,在粗珩工序上采用大切削的工艺,最大切削量可达0.70~1.00mm;并取消了传统的精镗、精磨工序,广泛地应用于油缸、气缸套和泵体缸孔等的加工作业[1]。 现代珩磨机大量采用高新控制、振动珩磨头制造、多种材质珩磨条制造和现代测量等技术,特别是随着珩磨工件要求的不断提高,对与之配套的刀具 材料也提出了越来越高的要求,由单一的油石向金刚石、刚玉、氮化硼、碳化硅发展,从而实现大加工余量的切削。同时,控制系统也由传统的机-电-液压控制系统,向数字控制、数字控制工艺参数的数控(CNC)车床方向发展 [2-4] 。 作为油缸加工的核心设备之一,珩磨机的研制开发成为许多精密加工厂家急需解决的问题。通过对国内外重点生产厂家同类产品的比较,在总结德 国格林、美国德隆、美国善能产品的基础上,结合油缸、喷嘴、异形工件等深孔产品的精加工特点和实际工作经验,制订了适合冷拔、镗孔等管坯加工使用的强力珩磨机设计方案,在满足加工工艺指标的前提
基于PLC的立体仓库堆垛机控制系统设计毕业论文
基于PLC的立体仓库堆垛机控制系统 设计毕业论文 目录 1 绪论 (2) 1.1 自动化立体仓库的概述 (2) 1.2 堆垛机概述 (2) 1.3 本设计主要研究容 (3) 1.4 堆垛机技术的研究现状 (4) 2 系统总体设计 (4) 2.1 控制技术要求和系统总体设计 (4) 2.2 位置定位 (5) 2.3 堆垛机的控制方式 (7) 3 硬件设计 (7) 3.1 硬件设计控制原理分析 (7) 3.2 硬件设计PLC选型及其资源配置 (8) 3.3 元器件的选型 (9) 4软件设计 (19) 4.1控制系统PLC程序流程 (19) 4.2 PLC的I/O资源配置 (20) 4.3控制系统软件设计及其程序说明 (21) 5 系统调试 (26)
5.1 硬件部分的调试 (26) 5.2 软件部分的调试 (26) 6总结 (27) 参考文献 (28) 附录 (29) 致谢 (33) 1 绪论 1.1 自动化立体仓库的概述 在现代物流系统中，自动化立体仓库是一个重要的组成部分，它是一种新型的仓储技术。自动化立体仓库又称为自动存储/检索系统（Automated Storage &Retrieval System，AS/RS）。它是物料搬运和仓储科学中的一门综合科学技术工程。它以高层货架为主要标志，配以成套的先进搬运设备，以先进的计算机控制技术为主要手段，由此组成高频率、大容量的科学存储，以适应现代化生产、物资交流和仓储的需求。 1.2 堆垛机概述 堆垛机是自动化立体仓库系统的重要组成部分，它是整个系统的执行部件，存货时将货物从出入货台准确的存放到货位里，取货时将货物从货位中取回到出入货台。无论何种类型的堆垛机，一般都由水平行走机构、起升机构、载货台及货叉机构、机架和电气设备等基本部分组成。它是在所谓高层、高速、高密度储藏的概念下的产物。尽管各厂家各有独创，结构形式有些差异，但可以说小异，所有的堆垛机都不外乎由机架、载货台、伸缩货叉、轨道和控制系统等部分组成。 1.2.1 堆垛机的发展 初期的立体仓库使用的堆垛机以桥式起重机为基础，这种堆垛机是从起重机的大梁上悬挂一个门架，利用门架的上下和旋转来搬运货物。1960年左右在美国出现了巷道式堆垛机，随后巷道式堆垛机逐渐替代了受重量和跨度限制的桥式堆垛机。1967年日本安装了高度10~15米的高层堆垛机，1969年出现了联机全自动化仓库，我国是在上世纪70年代初期开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓
浅析分切机张力控制系统
浅析分切机张力控制系 An Analysis on Tension Control System of Cutter Zhang Y uncai ,Qi xingguang,Zhanghaili 摘要： 分切机的张力控制是分切机控制的核心。本文介绍了分切机张力的形成、影响张力稳定的主 要因素、张力控制的实现形式以及张力控制系统应用性能分析。 关键词： 分切机 张力 张力控制 1.引言 分切机主要是用来完成中低定量纸张（如卷烟纸、铝箔纸、玻璃纸、电容器纸等）和薄膜（如BOPP 、PVC 等）及类似薄型材料的纵向分切和复卷。一般情况下，车速比较快，控制精度要求比较高，其中张力控制是其控制的核心。张力控制是指能够持久地控制原料在设备上输送时的张力的能力。这种控制对机器的任何运行速度都必须保持有效，包括机器的加速、减速和匀速。即使在紧急停车情况下，也应有能力保证被分切物不破损。张力控制的稳定与否直接关系到分切产品的质量。若张力不足,原料在运行中产生漂移,会出现分切复卷后成品纸起皱现象;若张力过大,原料又易被拉断,使分切复卷后成品纸断头增多[1]。 2．张力的形成 张力的形成有多种实现形式，但其基本原理都是一致的。如简图1所示， 设张力为F ,收料卷运行线速度为V 1 , 放料卷运行线速度为V 2 ,根据胡克定律可得张力F: dt V V L F t o ? -=)(21εσ, 式中:ε为原料的弹性模量;σ为原来的横截面积;L 为原料牵引长度;t 为原料传送时间，t=L/ V 1 。由此可见,张力的形成是一个积分环节。在启动过程中,V 1>V 2,以使收卷辊内产生一 定的张力,当收卷达到我们所要求的合适张力后,及时调节动力机构使V 1、V 2稳定,这样,原料就在此张力 下稳定运行。张力控制系统就是要满足整机的张力稳定[2]。 2． 影响张力稳定的因素 张力产生波动和变化的因素往往比较复杂，其主要影响因素大致有以下几个方面： (1) 机器的升降速变化必然会引起整机张力的变化。 (2) 分切机在收、放卷过程中，收卷和放卷直径是不断变化的，直径的变化必然会引起原料张力的变化。放卷在制动力矩不变的情况下，直径减少，张力将随之增大。而收卷则相反，如果收卷力矩不变时，随着收卷直径增大，张力将减少。这是在运行中引起原料张力变化的主要因素。 (3) 原材料卷的松紧度变化同时会引起整机张力的变化。
液位自动控制系统设计与调试
液位自动控制系统设计 与调试 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
课程设计 2016年6月17日
电气信息学院 课程设计任务书 课题名称液位自动控制系统设计与调试 姓名专业班级学号 指导老师沈细群 课程设计时间2016年6月6日～2016年6月17日（第15～16周） 教研室意见同意开题。审核人：汪超林国汉 一.课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。 3.选择电器元件，列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。
2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出，篇幅不少于7000字。
自动化立体仓库堆垛机设计开题报告
自动化立体仓库堆垛机设计开题报告
燕山大学 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称：自动化立体仓库堆 垛机设计 学院（系）：里仁学院 年级专业：08级机电2班 学生姓名：张仕进 指导教师：边辉 完成日期：2011年3月22日
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 随着科技的进步，社会的发展，物流技术的应用日益广泛，以自动化立体仓库为代表的现代物流技术得到了长足的发展。 自动化立体仓库是指在不直接进行人工处理的情况下，自动地完成物品仓储和取出的系统，它以高层立体货架为主题，以堆垛机为首的搬运设备为基础，是集自动控制技术、通信技术、机电技术于一体的高效率，大容量储存机构。 堆垛机则是随着立体仓库出现并发展起来的专用起重机，是立体仓库最重要的起重运输设备，可大大提高空间面积和空间利用率，是自动化仓库的主要设备，是代表立体仓库的特征标志。 早起的堆垛机是在桥式起重机基础上发展起来，通过在起重车上悬挂一门架，利用货叉在立柱上运动旋转运输货物，称为桥式堆垛机。1960年左右在美国出现了巷道式堆垛机，这种堆垛机是在地面的导轨上行走，利用货架上部的导轨防止倾倒，或者相反，在上部导轨上行走，利用地面导轨防止倾倒随着立体仓库的发展，巷道式堆垛机逐渐替代了桥式堆垛机。随着现代社会计算机技术和微电子技术的日益发展，堆垛机的结构性能也有了较大的改变，承载能力大幅度加强，自动化性能更加提高，应用更为广泛。 自动化立体仓库的使用能够产生巨大的经济效益和社会效益。通过高层化货架储存，合理的使用了存储空间，提高了空间利用率，使存储空间向高空发展；通过自动化技术，加速了了存储的处理和运行速度，提高了劳动生产率，降低了工作人员的劳动强度，减少了劳动力；自动化立体仓库结合计算机的管理，能够充分保证先进先出的合理作业，防止物品的腐蚀，老化，使作业效率明显提高；结合通过计算机联网和控制，能够准确的对各种存储物品信息进行管理，有效地提高了仓库的管理能力和存储能力，便于清点和盘库，合理安排库存，节约资金；由于自动化的应用，使各种危害人体的有毒，易爆，低温，黑暗，污染等特殊物品能够在保证人
温度自动控制系统的设计毕业设计论文
北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
计算机控制系统课程设计
《计算机控制》课程设计报告 题目: 超前滞后矫正控制器设计 姓名: 学号: 10级自动化 2013年12月2日
《计算机控制》课程设计任务书 指导教师签字：系（教研室）主任签字： 2013年11 月25 日
1.控制系统分析和设计 1.1实验要求 设单位反馈系统的开环传递函数为) 101.0)(11.0(100 )(++= s s s s G ，采用模拟设 计法设计数字控制器，使校正后的系统满足：速度误差系数不小于100，相角裕度不小于40度，截止角频率不小于20。 1.2系统分析 （1）使系统满足速度误差系数的要求: ()() s 0 s 0100 lim ()lim 100 0.1s 10.011V K s G s s →→=?==++ (2)用MATLAB 画出100 ()(0.11)(0.011) G s s s s = ++的Bode 图为： -150-100-50050 100M a g n i t u d e (d B )10 -1 10 10 1 10 2 10 3 10 4 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Gm = 0.828 dB (at 31.6 rad/s) , P m = 1.58 deg (at 30.1 rad/s) Frequency (rad/s) 由图可以得到未校正系统的性能参数为： 相角裕度0 1.58γ=?， 幅值裕度00.828g K dB dB =, 剪切频率为：030.1/c rad s ω=， 截止频率为031.6/g rad s ω=
（3）未校正系统的阶跃响应曲线 024******** 0.20.40.60.811.2 1.41.61.8 2Step Response Time (seconds) A m p l i t u d e 可以看出系统产生衰减震荡。 （4）性能分析及方法选择 系统的幅值裕度和相角裕度都很小，很容易不稳定。在剪切频率处对数幅值特性以-40dB/dec 穿过0dB 线。如果只加入一个超前校正网络来校正其相角，超前量不足以满足相位裕度的要求，可以先缴入滞后，使中频段衰减，再用超前校正发挥作用，则有可能满足要求。故使用超前滞后校正。 1.3模拟控制器设计 （1）确定剪切频率c ω c ω过大会增加超前校正的负担，过小会使带宽过窄，影响响应的快速性。 首先求出幅值裕度为零时对应的频率，约为30/g ra d s ω=，令 30/c g rad s ωω==。 （2）确定滞后校正的参数 2211 3/10 c ra d s T ωω= ==, 20.33T s =,并且取得10β=
基于PLC系统的巷道式堆垛机定位控制系统的毕业设计论文
本科生毕业论文（设计） 题目：基于PLC的巷道式堆垛机定位控制系统的设计姓名： 学院：机电工程学院 专业：农业电气化与自动化 班级： 学号： 指导教师： 完成时间： 2012年6月18日
基于PLC的巷道式堆垛机定位控制系统的设计 摘要 立体仓库的产生和发展是现代物流体系发展的要求和信息技术进步的结果。自上世纪60 年代以来,美、日、欧等国家和地区设计和投入使用的立体仓库越来越多,立体仓储技术已成为一门新兴的学科。堆垛机是自动化立体仓库的主要作业机械,担负着出库、进库、盘库等任务,是自动化立体仓库的核心部件,自动化立体仓库的发展就是以堆垛机的发展为主要标志的。巷道堆垛机是实现整个仓库系统“自动”功能的关键设备，对其控制系统的研究具有广阔的应用前景。本文以西门子公司S7-200系列PLC机型为例，研究了巷道式堆垛机的定位控制系统。 关键词：立体仓库；PLC；巷道式堆垛机；定位方法
Design of Position Control System of Laned Type of Stacker on PLC Abstract The creation and development of stereoscopic warehouse is the request of modern logistics system development and the result of information technique progress. From last century 60's, more and more nations and regions such as the United States, Japan, Europe began to design and devotion the usage of stereoscopic warehouse, which have become a newly arisen academics. Stacker is the core part of automation stereoscopic warehouse, which carries on many main missions for the automation stereoscopic warehouse. The development of automation stereoscopic warehouse take the stacker’s development as it’s main marking. The most important part of the whole warehouse system is laned type of stacker. The reserch of it’s controlling system has wildly application foreground.This paper took the example of Siemens company’s S7-200 series PLC, it reserched the position control system of laned type of stacker. Key words : Stereoscopic warehouse ; PLC ; Laned type of stacker ; Posotioning method
分切机操作说明书
A-2700 高速数字分切机 说 明 书 杭州大华工控技术有限公司
2011年07月 目录 一、前言 (3) 二、技术参数 (4) 技术参数 (4) 分切机总体规格 (4) 放卷部份 (5) 对边系统 (5) 主机部份 (5) 收卷部份 (6) 机器的操作位置 (6) 机器的使用范围与约定用途 (7) 三、安全措施 (8) 安全措施及危险标志 (8) 其它标志 (9) 事故预防 (9) 危险点 (10) 四、搬运及安装 (11) 安装位置及搬运说明 (11) 安装说明 (11) 机器在安装前的贮存 (11) 安装步骤 (11) 五、操作盘及主要部件说明 (12) 放卷控制箱 (12) 主控制盘 (13) 侧/L侧控制盘 (16)
其他操作盘 (17) 分切装置 (17) 压辊 (17) 收卷臂 (18) 展平辊 (18) 废边处理装置 (18) 六、触摸屏操作........................................ 错误!未定义书签。 开机画面 ......................................... 错误!未定义书签。 主操作画面 ....................................... 错误!未定义书签。 参数设定 ......................................... 错误!未定义书签。 内侧工位电机选择.................................. 错误!未定义书签。 收卷工艺.......................................... 错误!未定义书签。 放卷工艺 ......................................... 错误!未定义书签。 配方选择 ......................................... 错误!未定义书签。 电机状态 ......................................... 错误!未定义书签。 摩擦力测试 ....................................... 错误!未定义书签。 故障屏幕.......................................... 错误!未定义书签。 七、操作说明书 (30) 开机前准备 (30) 启动 (31) 停机 (32) 更换放卷 (32) 卸卷 (33) 安全关机 (33) 八、维修与保养 (34) 润滑油列表 (34) 润滑计划 (34) 保养工作 (34) 液压系统的维护与保养 (34) 附录A： (35) 附录B： (36)