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基于力值显示控制器的某补给系统脱钩装置的设计

基于力值显示控制器的某补给系统脱钩装置的设计
基于力值显示控制器的某补给系统脱钩装置的设计

基于力值显示控制器的某补给系统脱钩装置的设计

【摘要】本文设计了一套基于力值显示器的脱钩装置。系统以可靠的电气结构完成对脱钩拉力的监视与操控。该系统柔性好,易于扩展,不仅能满足脱钩装置传动系统上的要求,而且可根据新的工况,变化升级满足新的要求。此系统的成功研制,给自主开发补给系统提供了支撑和应用基础。

【关键词】自动脱钩;控制系统;推杆电机;工控

1.引言

补给系统脱钩装置采用控制器控制电动推杆的运动,通过对脱钩装置中的重力传感器部件的智能实时检测,控制直流电机驱动,电机再牵引电动推杆的运动,实现脱钩装置的锁紧和脱钩。补给系统脱钩装置具有结构紧凑、体积小,控制灵活、可靠性高、维护简单、造价低廉等一系列优点[1]。

2.总体设计

系统硬件设计拟采用成熟技术,通过力值显示控制仪对力矩智能实时监测,使电动推杆完成脱钩和锁紧,可减少软硬件开发周期,提高了机械结构对外部环境的适应性,同时,可靠地保护了脱钩装置的正常工作。力值显示控制仪本身固有频率影响和外界振动的传导会产生随机振动,从而使显示控制仪的显示值不稳定。视其振动输入的类型选择适当的数字滤波,使显示稳定。振动小时选择较小的数字滤波,振动大时选择较大的数字滤波。通过对重力传感器的力矩智能实时监测,使电动推杆完成脱钩和锁紧,这不仅降低了结构设计和制造上的难度,提高了机械结构对外部环境的适应性,同时,可靠地保护了脱钩装置的正常工作。

3.工作原理

脱钩装置系统主要包括1个重力传感器、1个控制盒、1个电动推杆等组成。钢丝绳在2T张力下,通过脱钩装置与船相连;在张力突然大于3.5T的情况下;脱钩装置应自动断开。脱钩装置电动锁定、解锁脱钩。系统掉电可长期锁定。系统实时监视脱钩装置的动态力矩值,并且可设定保护动作的力矩值,配备声光报警指示。脱钩装置工作原理如。

4.控制系统设计

4.1 硬件系统设计

系统硬件上,采用力矩显示控制仪为核心控制器,与人机界面(键盘,数码管显示)、电机驱动单元、重力传感器单元构成完整的脱钩装置系统[2]。具有可环境适应性强,制作简单,成本低廉的特点。图4为本系统的人机界面。

基于PLC的交流伺服系统设计

机电伺服系统设计

基于PLC 的交流伺服系统设计 1.设计要求 以教材P133页机械传动系统为例,试根据给定参数(必须改变Z2:Z1)选择松下或者安川交流伺服系统并进行校核。 确定伺服系统的电子齿轮参数,并在此基础上以plc 作为控制器,采用位置模式(或者速度模式)对伺服系统进行控制,试设计实验系统并调试运行,完成设计报告。给出电路图,plc 程序以及电机参数设计。 伺服系统的结构如教材P133图6-18所示,参数如下: 齿数比:4/5/12=Z Z ; 指令脉冲当量:脉冲/01.0mm l g =?; 编码器每转反馈脉冲数:r p f /12000脉冲= ; 丝杠螺距:mm d B 10=; 快进速度:min /12000mm v F =; 丝杠飞轮惯量:22 2 10 94.2m N GD B ??=-; 齿轮2飞轮惯量:22 221064.17m N GD ??=-; 齿轮1飞轮惯量:22 2 11045.2m N GD ??=-; 每次进给长度:l =150mm ; 每次进给时间:s t 10≤; 每次进给次数:N =20; 工作台轴向运动力:m N Fc ?=1960; 驱动效率:9.0=η; 摩擦系数:1.0=μ。 2.设计过程 1) 电动机每转位移量mm Z Z d S B 85 4 1021=?==?; 2) 脉冲当量(位置分辨率)l ?,反馈脉冲当量l ?=pulse mm P s l f /00067.012000 8 ==?= ?,脉冲当量为0.01mm/pulse,两者不符,故使用电子齿轮。

pulse mm pulse mm B A B A l l g /01.0/120008=?=?=?, 所以 158 1200001.0=?=B A ,100,1500==B A ; 3) 电动机转速 因快进速度min /12000mm v F =,mm d B 10=,4/5/21=Z Z ,所以电动机应有的最高转速为min /15004 5 1012000r n =?= ; 4) 指令脉冲频率 s l v f g F g 脉冲3102060 1 01.012000601?=?=??= 每次进给位置信息存储地址数1500001 .0150 ==?=g l m ; 5) 负载转矩 ()m N S W F S F M c L ?=?????+= ??+=???= 05.38109.028.92001.020******** 33ππημπ 6) 负载飞轮惯量2 GD ,工作台换算到电动机轴上 22 32320127.01028196041024m N S W GD T ?=? ? ? ?????=??? ????=ππ 换算到电动机轴上的负载总飞轮惯量 () ()2 2 2 22222122168912.025 16 0294.01764.00245.00127.054m N GD GD GD GD GD GD B T L ?=?+++=? ?? ???++++= 7) 选定伺服电动机 电动机的额定转矩N M 应大于或等于m N M L ?=1.62, ??-=?? ? ??-=222 )02852.00095.0(311m N G GD L m 额定转速m in /1500r , 选择预选松下伺服伺服电动机MSMA202A1G ,小惯量20W 带键槽200V 的无制动器的伺服电机。选用的是r p /2500五线制增量式编码器(分辨率为10000)额定功率200V ,额定转速 m in /3000r 。驱动器选择与之配套的松下MINAS-A4系列MSDA203A1A ,所选电机及驱动器满足 要求。

设备管理系统设计与方案

冠唐设备管理系统设计方案 成都冠唐科技有限公司 2009年8月

目录 一,项目背景 (3) 1.1 企业概述 (3) 1.2 传统设备管理模式存在的问题 (3) 1.3 实施设备管理系统的目标 (4) 1.4 需求要点 (4) 二,系统设计原则 (7) 三,总体设计 (9) 3.1 技术基础 (9) 3.1 系统安全 (9) 3.2 管理权限划分 (10) 四,功能模块设计 (12) 4.1 设备信息 (12) 4.2 设备台帐 (14) 4.3 维修保养计划 (16) 4.4 维修保养记录 (16) 4.5 维修经验库 (17) 4.6 设备申购 (17) 4.7 设备调拨 (17) 4.8 设备报废 (17) 4.9 备品配件信息管理 (18) 4.10 文档管理 (18) 4.11 设备工作日报表 (19) 4.12 每日工作提示 (20) 4.13维修统计和趋势分析 (20) 3.14信息导入接口 (21) 五,系统部署 (23) 5.1、网络要求 (23) 5.2、硬件要求建议 (23) 5.3、软件环境要求 (23) 六,系统实施........................................................ 错误!未定义书签。

一,项目背景 1.1 传统设备管理模式存在的问题 (1)设备管理信息零散,缺乏长期,完整的信息管理; 传统的管理模式信息记录在纸质介质和分散在不同的Excel,Word文档中,各个分公司的信息提交后,对信息进行整理和分析工作量大,信息的准确性,一致性无法保证; (2)缺少科学手段对制度执行情况进行有效的监管、评估; 设备管理工作的改进由于缺少历史数据的支持,更多的依靠个人经验判断,无法进行科学的评估和建议; (3)设备维修保养计划管理难度较大 每个分公司均管理着大量的设备,每个设备的不同部件均有定期的检修和保养工作,由于信息量较大,计划的整理和安排消耗了相关人员大量时间,并且可能存在计划执行延误。同时,如何达到最优的设备使用效率,合理安排维修保养人员的工作量也是传统管理模式中经常不能处理的问题。(4)信息缺乏综合分析,利用率低 设备的历史变更记录,历史维修记录,历史文档等各种动态信息缺乏有效的管理手段,在日常管理中,尽管对这些信息进行了登记,但是由于缺乏管理平台,这类动态信息的后期利用率低,未能充分发挥信息对设备管理工作改进的指导作用。

设备管理系统程序设计

《C#程序设计》大作业 题目:设备管理系统 专业:计算机科学与技术s 学号: 121096143 姓名:朱晓敏 完成日期: 2012/11/6

目录 1 前言 (2) 2 需求分析 (2) 2.1要求 (2) 2.2任务 (2) 2.3运行环境 (2) 2.4开发工具 (2) 3 概要设计与详细设计 (3) 3.1系统流程图 (3) 3.2数据库设计 (4) 3.2.1建立数据字典 (4) 3.2.2数据库详细设计 (4) 4 编码与实现 (5) 4.1分析 (5) 4.2具体代码实现 (7) 4.3界面实现 (16) 5 课程设计总结 (24) 参考文献 (25) 评语及成绩 0

1 前言 设计一个设备管理系统,该系统主要针对设备管理员。系统首先要求用户登录,用户必须输入正确的用户名和密码;系统主界面包括设备查询功能及数据维护功能,设备查询功能是按一定的条件查询所需要的设备信息,数据维护主要是通过增加或删除来修改数据。 2 需求分析 2.1要求 (1)用Csharp语言实现程序设计; (2)采用.NET开发工具来设计主窗体和子窗体等; (3)画出系统模块的流程图; (4)完成数据库的设计; (5)界面友好(良好的人机互交),程序要有注释。 2.2任务 (1)设计一个登陆窗体和主窗体,7个子窗体来显示相关信息; (2)管理员必须输入正确的用户名和密码,才能进入主窗体进行相关操作; (3)画出所有模块的流程图; (4)完成数据库的设计; (5)编写代码; (6)程序分析与调试。 2.3运行环境 (1)WINDOWS2000/XP系统 (2)Visual Studio 2005编译环境 2.4开发工具 C#: C#(C Sharp)是微软为NET Framework量身订做的程序语言,C#拥有C/C++的强大功能以及Visual Basic简易使用的特性,是第一个组件导向(Component-oriented)的程序语言,和C++与Java一样亦为对象导向(object-oriented)

基于MATLAB的伺服系统控制器的设计

牡丹江师范学院 本科学生课程设计指导书 题目基于MATLAB的伺服系统控制器的设计 班级电子工程 学号2011014032 姓名范望强 指导教师王淑玉 牡丹江师范学院 2013 年10 月30 日

自动控制理论课程设计指导书 课程名称:自动控制理论课程设计 学时数:2周 学分数: 开课院、系(部)、教研室:工学院电子信息科学与技术系执笔人:王淑玉 编写时间: 2013.10.30 一、设计目的 (1)培养综合应用所学知识来指导实践能力 (2)能用仪器、仪表调试、测量信号指标 二、设计任务 选择仪器仪表调试函数信号发生器的主要指标并分析 三、设计内容与要求 (1)查阅资料、拟定设计程序和进度计划 (2)确定设计方案、实验、画图、编写设计说明书 (3)完成设计,交指导教师审阅 (4)画出电路原理图,写出总结报告。 四、设计资料及有关规定 1.用A4纸打印出课程设计 2.能够说明电路原理并能自主的完成电路连接 五、设计成果要求

设计论文 六、物资准备 1.到图书馆、工学院资料室查阅相关资料 2.到实验室准备芯片作好实验准备 七、主要图式、表式 电路图要求用电路绘图软件画出 八、时间安排 2013.11.1设计动员,发放设计任务书 2013.11.2-2013.11.3 查阅资料、拟定设计程序和进度计划2013.11.4-2013.11.10 确定设计方案、实验、画图、编写设计 说明书 2013.11.11-2013.11.13 完成设计,交指导教师审阅 2013.11.14 成绩评定 九、考核内容与方式 考核的内容包括:学习态度;技术水平与实际能力;论文(计算书、图纸)撰写质量;创新性;采取审定与答辩相结合的方式,成绩评定按百分制记分。 十、参考书目 1.自动控制理论田思庆

液压伺服系统(DOC)

液压伺服系统 液压伺服系统是以高压液体作为驱动源的伺服系统,是使系统的输出量,如位移、速度或力等,能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化,与此同时,输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。 一、液压伺服系统的基本组成 液压伺服系统无论多么复杂,都是由一些基本元件组成的。如图就是一个典型的伺服系统,该图表示了各元件在系统中的位置和相互间的关系。 (1)外界能源—为了能用作用力很小的输入信号获得作用力很大的输出信号,就需要外加能源,这样就可以得到力或功率的放大作用。外界能源可以是机械的、电气的、液压的或它们的组合形式。 (2)液压伺服阀—用以接收输入信号,并控制执行元件的动作。它具有放大、比较等几种功能,如滑阀等。 (3)执行元件—接收伺服阀传来的信号,产生与输入信号相适应的输出信号,并作用于控制对象上,如液压缸等。 (4)反馈装置—将执行元件的输出信号反过来输入给伺服阀,以便消除原来的误差信号,它构成闭环控制系统。 (5)控制对象—伺服系统所要操纵的对象,它的输出量即为系统的被调量(或被控制量),如机床的工作台、刀架等。 二、液压伺服系统的分类 液压伺服系统是由液压动力机构和反馈机构组成的闭环控制系统,分为机械液压伺服系统和电气液压伺服系统(简称电液伺服系统)两类。 电液伺服系统 电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。最常见的有电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统。 如图是一个典型的电液位置伺服控制系统。图中反馈电位器与指令电位器接成桥式电路。反馈电位器滑臂与控制对象相连,其作用是把控制对象位置的变化转换成电压的变化。反馈电位器与指令电位器滑臂间的电位差(反映控制对象位置与指令位置的偏差)经放大器放大后,加于电液伺服阀转换为液压信号,以推动液压缸活塞,驱动控制对象向消除偏差方向运动。当偏差为零时,停止驱动,因而使控制对象的位置总是按指令电位器给定的规律变化。 电液伺服系统中常用的位置检测元件有自整角机、旋转变压器、感应同步器和差动变压器等。伺服放大器为伺服阀提供所需要的驱动电流。电液伺服阀的作用是将小功率的电信号转换为阀的运动,以控制流向液压动力机构的流量和压力。因此,电液伺服阀既是电液转换元件又是功率放大元件,它的性能对系统的特性影响很大,是电液伺服系统中的关键元件。液压动力机构由液压控制元件、执行机构和控制对象组成。液压控制元件常采用液压控制阀或伺服变量泵。常用的液压执行机构有液压缸和液压马达。液压动力机构的动态特性在很大程度上决定了电液伺服系统的性能。 为改善系统性能,电液伺服系统常采用串联滞后校正来提高低频增益,降低系统的稳态误差。此外,采用加速度或压力负反馈校正则是提高阻尼性能而又不降低效率的有效办法。

伺服控制系统(设计)

第一章伺服系统概述 伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。在伺服系统中,输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化,因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。 近年来,随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高,伺服技术已迎来了新的发展机遇,伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。 目前,伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用,而且在许多高科技领域,如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性制造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。 1.1伺服系统的基本概念 1.1.1伺服系统的定义 “伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作,即控制信号到来之前,被控对象时静止不动的;接收到控制信号后,被控对象则按要求动作;控制信号消失之后,被控对象应自行停止。 伺服系统的主要任务是按照控制命令要求,对信号进行变换、调控和功率放大等处理,使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵活方便的控制。

1.1.2伺服系统的组成 伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它由检测部分、误差放大部分、部分及被控对象组成。 1.1.3伺服系统性能的基本要求 1)精度高。伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。 2)稳定性好。稳定是指系统在给定输入或外界干扰的作用下,能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。 3)快速响应。响应速度是伺服系统动态品质的重要指标,它反映了系统的跟踪精度。 4)调速范围宽。调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。 5)低速大转矩。在伺服控制系统中,通常要求在低速时为恒转矩控制,电机能够提供较大的输出转矩;在高速时为恒功率控制,具有足够大的输出功率。 6)能够频繁的启动、制动以及正反转切换。 1.1.4 伺服系统的种类 伺服系统按照伺服驱动机的不同可分为电气式、液压式和气动式三种;按照功能的不同可分为计量伺服和功率伺服系统,模拟伺服和功率伺服系统,位置

实验室设备管理系统的设计与实现开题报告

辽宁工程技术大学 本科毕业设计(论文)开题报告 题目大学生实验室设备管理系统设计与实现指导教师孙宁 院(系、部) 软件学院 专业班级计HR 07-6 学号0720010602 姓名韩冰 日期2011年3月28日教务处印制

一、选题的目的、意义和研究现状 (一)选题的目的和意义 在学校实验室的设备管理工作中,设备的编排是一项十分复杂、棘手的工作。在编排过程中,由于数量多容易出错。利用计算机辅助进行设备编排工作,既提高了编排的科学性,又可大大减轻管理人员的工作强度,提高工作效率,从而教学设备管理现代化迈上了一个新台阶。又因为现在各个高校内教学设备众多但自动管理水平相比过低,很多高校管理设备都采用在设备购进以后将设备的基本情况和相关信息登记存档。存档以后档案基本就没人记录与维护,至于以后设备的变迁或损坏都不会记录在设备档案中,即不能体现设备的即时状态。而有些即使有设备管理系统的单位,就算是能把设备的即时信息体现在设备档案上,但设备的缺陷处理及设备缺陷等功能没有实施,设备检修的备品备件情况和检修成本核算没有实现,整个学校教学设备管理信息化仍处于较低水平。将管理任务分成小块,落实到个人并能随时查询设备当前情况和历史情况,对设备的可靠性分析有直接作用,使管理人员从手工计算、统计工作中解脱出来。 (二)选题的研究现状 实验室设备管理系统是一个学校教学系统中不可缺少的部分,它的内容对于实验室的管理者来说都至关重要,所以设备管理系统应该能够为师生提供充足的信息和快捷的查询手段。该系统还可以帮助学校实验室系统进行有效的设备管理,对设备的维护,教学质量的估计有很大的帮助,提高学生对的可持续发展能力与市场竞争力。 目前国内学校教学设备自动化管理水平不是很高。大多数学校设备管理办法是设备采购进来以后,将设备的基本情况和相关信息登记存档,然后将档案存档。以后档案基本就没人维护,如设备位置出库、检修情况、设备当前运行状态等信息根本不会体现在设备台帐上,即设备跟踪信息不能及时体现在设备档案上。某些使用设备管理系统学校,对设备的跟踪信息即使能体现在设备档案上,但设备的缺陷处理及设备缺陷等功能没有实施,设备检修的备品备件情况和检修成本核算没有实现,整个学校设备管理信息化仍处于较低水平。本信息管理系统合理的借鉴国际领先的设备管理思想并结合国内学校设备管理现状,可以完全能满足国内学校设备管理的需要。并通过对各行业设备管理情况的长期研究探索,以灵活、通用为主要设计思想,可提高学校的办公效率和设备可靠性,减少工作人员的劳动强度,减少办公耗材,提高学校的现代化管理水平。 二、研究方案及预期结果 (一)研究内容 作为计算机应用的一部分,使用计算机对实验室设备信息进行管理,有着人工管理所无法比拟的优点.例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、维护性能强、寿命长、学生使用便捷等。这些优点能够极大地提高教学质量与教学效率,也是学校规模化管理、正规化管理,提高学生实验效率的重要条件。 实验室设备管理系统主要任务是对设备进行综合管理,做到全面规划、合理选购、正确维护、科学检修、适时更新,使设备达到最佳状态,充分发挥设备的效能和利用效率。提高教育质量,加大管理人员对实验室设备的管理力度。 (1)设备出/入库管理 功能描述:有操作员核对出/入库设备的基本信息,包括配件的基本属性。核对无误后,将要出/入库单信息提交信息库。 (2)计划管理

液压传动——液压传动系统设计与计算

第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下: 1.明确设计要求,进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容,上述设计步骤可能会有所不同,下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时,首先应明确以下问题,并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求,如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境,如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上,应对主机进行工况分析,工况分析包括运动分析和动力分析,对复杂的系统还需编制负载和动作循环图,由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律,以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况,可以用位移循环图(L—t),速度循环图(v—t),或速度与位移循环图表示,由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图,纵坐标L表示活塞位移,横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间,曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图,第一种如图9-2中实线所示,液压缸开始作匀加速运动,然后匀速运动,

伺服液压缸和普通液压缸的区别

两者的设计思路和用途不同。普通缸主要作往复运动,某些有定位功能;伺服缸是为控制设计的,更看重动态性能。楼上挺幽默,在液压中控制元件是阀,动力元件是泵,缸和马达属于执行元件。 懂伺服,国内像704所等伺服阀做的也还行,伺服液压的核心是控制不是液压,只是因为液压是传动功率体积比最大的方式,更符合大力带小负载(相对),提高响应的原则才选择了液压传动,其实伺服液压跟伺服电机什么的都类似,重点是在控制上。当今液压系统的核心问题是提高传动效率,节能,所以才有什么负载敏感,闭式系统的出现,而伺服系统是典型的低效率系统,以效率换动态响应,正好相反,当然伺服系统也希望效率越高越好。各位可以好好看看机械手册,液压和伺服液压明显是两大块,就是因为二者的侧重点完全不同。东西并不是看上去相似就没多大区别,就像有翅膀的不一定是天使,也可能是鸟人。 两者的设计思路和用途不同。普通缸主要作往复运动,某些有定位功能;伺服缸是为控制设计的,更看重动态性能。楼上挺幽默,在液压中控制元件是阀,动力元件是泵,缸和马达属于执行元件。 伺服缸要考虑磨擦力,在伺服系统中它影响了系统的动态响应,控制精度,稳定性等等 在伺服缸设计中要选取用低磨擦系数的密封件,而运动面要比普通的更加精密。 电液伺服控制系统工作原理 电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。最常见的有电液位置伺服系统、电液力(或力矩)控制系统。液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。 电液伺服系统通过使用电液伺服阀,将小功率的电信号转换为大功率的液压动力,从而实现了一些重型机械设备的伺服控制。 电液伺服控制系统是使系统的输出量,如位移、速度或力等,能自动地、快速而准确地跟随输入量地变化而变化,输出功率却被大幅度地放大。 液压缸的组成:基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置和排气装置五部分组成。 伺服液压缸的要求 低摩擦、无爬行、有较高的频率响应。低内外泄露。通常对其摩擦副作特殊处理。 钢筒:内摩擦面镀硬铬后抛光或精密衍磨。 活塞密封:用玻璃微珠填充的聚乙烯制的O型圈。 活塞杆密封:用丁腈橡胶制预加唇形密封圈,也有用内圆带很小圆锥度的导向套静动压密封圈。

基于STM32的机器人伺服控制器设计

基于STM32的机器人伺服控制器设计 引言目前,机器人控制系统的研究重点在开放式、模块化控制系统等方面,机器人控制器的标准化和网络化已成为研究热点;同时,机器人伺服控制 器的研究也具有很大的应用价值。在伺服通信方面,传统的基于模拟信号传输 的集散控制系统需采用数/模转换器,系统构成复杂、分辨率低、可靠性得不 到保障且难以扩展。为了解决此问题,本系统采用实时工业以太网EtherCAT 协议作为机器人伺服系统的底层协议,同时构建伺服从站控制器。实时以太网 技术简化了一般总线的互操作性和实时性等方面的问题,能满足控制网络传输 的实时性要求,EtherCAT 工业以太网技术以其网络实时性高、速度快、拓扑结 构灵活等优点得到广泛关注。本控制器采用德国赫优讯公司开发的嵌入式实时 以太网模块COMX 来完成EtherCAT 通信的功能,采用STM32 系列单片机(以 下简称STM32)为主控制器,由STM32 来控制电机和COMX 的工作流程。1 COMX 介绍嵌入式实时以太网模块COMX-CA-RE 是德国赫优讯公司开发的 特殊网卡,支持所有主流的实时工业以太网协议(EtherCAT、PROFINET IO、Ethernet/IP、Power-Link、Sereos III、Modbus TCP 等)。其协议栈设计成可装载的固件存储在Flash 中;在系统启动时,COMX 模块会自动装载保存在Flash 中的协议固件。COMX 模块使用netX500 网络控制芯片,主机通过双端 口内存DPM 接口来进行数据交互,通过对DPM 读和写来实现网络通信及模块 控制。COMX 结构框图如图1 所示。COMX 模块与主机交互的接口是双端口 内存DPM,DPM 是netX500 控制器和主机之间共享的存储区,应用程序通过DPM 来实现EtherCAT 数据通信、netX 系统配置和诊断信息的获取。在使用COMX 模块进行通信时,主要完成主机对DPM 操作程序的编写以及握手标记 的设置等。EtherCAT 网络上的数据是实时地映射到DPM 的,同时应用程序通

液压传动系统设计与计算

液压传动系统设计与计算 第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下: 1.明确设计要求,进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容,上述设计步骤可能会有所不同,下面对各步骤的具体内容进行介绍。第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时,首先应明确以下问题,并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求,如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境,如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 位移循环图图9-1 在上述工作的基础上,应对主机进行工况分析,工况分析包括运动分析和动力分析,对复杂的系统还需编制负载和动作循环图,由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律,以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况,可以用位移循环图(L—t),速度循环图(v—t),或速度与位移循环图表示,由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图,纵坐标L表示活塞位移,横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间,曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图,第中实线所示,液压缸开始作匀加速运动,然后匀速运动,9-2一种如图

数控液压伺服系统设计原理与应用

现代制造技术与装备 2007第2期总第177期 国内在液压的精密控制领域,采用传统的电液伺服控制系统,由于其结构复杂,传动环节多,不能由电脉冲信号直接控制。对于现代液压伺服控制需考虑:①环境和任务复杂,普遍存在较大程度的参数变化和外负载干扰;②非线性的影响,特别是阀控动力机构流量非线性的影响;③有高的频宽要求及静动态精度的要求,须优化系统的性能;④微机控制与数字化及离散化带来的问题;⑤如何通过“软件伺服”达到简化系统及部件的结构。[1] 因此发达国家已应用数字控制———即数控液压伺服系统来取代电液伺服控制系统,经过几年的努力,设计并研制成功自己的数控液压伺服系统,超越传统的电液伺服控制系统,大大提高控制精度。本文仅就该系统作简要介绍。 1数控液压伺服系统的组成 系统由数控装置、数控伺服阀、数控液压缺或液马达、液压泵站四大部分组成。系统框图如图1所示: 1.1数控装置:包括控制器,驱动器和步进电机。 之所以要采用步进电机,是由于计算机技术的飞速 发展,使步进电机的性能在快速性和可靠性方面能够满足数控液压系统的要求,而其价格低廉,又由于 数控液压系统结构的改进,所需步进电机功率较小,不需采用宽调速伺服电机等大功率伺服电机系统,就能大大降低成本。 1.2液压缸、液马达和液压泵站是液压行业的老 产品,只要按数控液压伺服系统的要求选取精度较高的即可应用。 1.3伺服控制元件是液压伺服系统中最重要、最 基本的组成部分,它起着信号转换、功率放大及反馈等控制作用[2]。所以整个数控液压伺服系统的关键部件就是数控伺服阀,它必需将电脉冲控制的步进电机的角位移精确地转换为液压缸的直线位移(或液马达的角位移)也可以说,只要有了合格的数控伺服阀,就能获得不同的数控液压伺服系统。 数控液压伺服系统设计原理与应用 孙如军 (德州学院机电工程系,德州253023) 摘 要:为了提高液压系统控制精度,一改传统的电液伺服控制,应用数字控制———即数控液压伺服 系统。充分利用计算机技术的飞速发展,采用PLC控制步进电机,不仅能够满足数控液压系统的快速性和可靠性要求,而且大大降低成本。 关键词:润滑保养 地下铲运机 设备管理 ThePrincipleofDesignandUseofNumericalControlHydraulicServoSystem SUNRujun (DepartmentofMechanicalandElectronicalEngineering,DezhouUniversity,Dezhou253023) Abstract:Inordertoincreasethehydraulicsystemcontrolprecision,wechangethetraditionalelectro-hy-draulicservo-control,theapplicationnumeralcontrolstabsisthenumericalcontrolhydraulicservo.Withtherapiddevelopmentofcomputertechnology,weusethePLCforcontrollingsteppingmotor,notonlycansatisfytherapidityandthereliabilityofthenumericalcontrolhydraulicsystem,butalsogreatlyreducesthecost. Keywords:numericalcontrolinstallment,numericalcontrolservobrake,numericalcontrolhydraulicpressureservocylinder 图1 数控液压伺服系统的组成 62

设备管理系统总体设计

1引言 (2) 1.1编写目的 (2) 1.2背景 (2) 1.3定义 (2) 1.4参考资料 (2) 2总体设计 (2) 2.1需求规定 (2) 2.2运行环境 (2) 2.3差不多设计概念和处理流程 (3) 2.4结构 (3) 2.5功能器求与程序的关系 (3) 2.6人工处理过程 (3) 2.7尚未问决的问题 (3) 3接口设计 (3) 3.1用户接口 (3) 3.2外部接口 (3) 3.3内部接口 (4) 4运行设计 (4) 4.1运行模块组合 (4)

4.2运行操纵 (4) 4.3运行时刻 (4) 5系统数据结构设计 (4) 5.1逻辑结构设计要点 (4) 5.2物理结构设计要点 (4) 5.3数据结构与程序的关系 (4) 6系统出错处理设计 (5) 6.1出错信息 (5) 6.2补救措施 (5) 6.3系统维护设计 (5)

概要设计讲明书 1引言 1.1编写目的 本文档依照设备治理系统的的需求规格讲明书,定义了系统的要紧功能模块及相互之间的联系,并定义了模块的技术实现方法。定义软件系统结构,确定软件子系统,I/O接口,处理模式。从各个角度用符号化的方法保证项目下一步更好进行 本文档的预期读者为:项目经理、设计人员、SQA、开发人员、测试人员 1.2背景 随着越来越多设备的广泛应用,如何通过设备来提高工作效率差不多是众多企业的追求问题,因此设备治理系统的目的就在于关心人们治理好各个设备的应用情况,以提高社会工作的效率。 设备治理系统依旧一个企业与整个世界联系的渠道,企业的Intranet网络能够和Internet相联。一方面,企业的职员能够在Internet上查找有关的技术资料、市场行情,与现有或潜在的客户、合作伙伴联系;另一方面,其他企业能够通过Internet访问你对外公布的企业信息,如企业介绍、生产经营业绩、业务范围、

设备管理系统设计方案

冠唐设备管理系统 设计方案 成都冠唐科技有限公司 2009年8月 目录 一,工程背景错误!未指定书签。 企业概述错误!未指定书签。 传统设备管理模式存在的问题错误!未指定书签。 实施设备管理系统的目标错误!未指定书签。 需求要点错误!未指定书签。 二,系统设计原则错误!未指定书签。 三,总体设计错误!未指定书签。 技术基础错误!未指定书签。 系统安全错误!未指定书签。 管理权限划分错误!未指定书签。 四,功能模块设计错误!未指定书签。 设备信息错误!未指定书签。 设备台帐错误!未指定书签。 维修保养计划错误!未指定书签。 维修保养记录错误!未指定书签。 维修经验库错误!未指定书签。 设备申购错误!未指定书签。 设备调拨错误!未指定书签。 设备报废错误!未指定书签。 备品配件信息管理错误!未指定书签。 文档管理错误!未指定书签。 设备工作日报表错误!未指定书签。 每日工作提示错误!未指定书签。 维修统计和趋势分析错误!未指定书签。 信息导入接口错误!未指定书签。 五,系统部署错误!未指定书签。 、网络要求错误!未指定书签。

、硬件要求建议错误!未指定书签。 、软件环境要求错误!未指定书签。 六,系统实施错误!未指定书签。 一,工程背景 传统设备管理模式存在的问题 (1)设备管理信息零散,缺乏长期,完整的信息管理; 传统的管理模式信息记录在纸质介质和分散在不同的Excel,Word文档中,各个分公司的信息提交后,对信息进行整理和分析工作量大,信息的准确性,一致性无法保证; (2)缺少科学手段对制度执行情况进行有效的监管、评估; 设备管理工作的改进由于缺少历史数据的支持,更多的依靠个人经验判断,无法进行科学的评估和建议; (3)设备维修保养计划管理难度较大 每个分公司均管理着大量的设备,每个设备的不同部件均有定期的检修和保养工作,由于信息量较大,计划的整理和安排消耗了相关人员大量时间,并且可能存在计划执行延误。同时,如何达到最优的设备使用效率,合理安排维修保养人员的工作量也是传统管理模式中经常不能处理的问题。 (4)信息缺乏综合分析,利用率低 设备的历史变更记录,历史维修记录,历史文档等各种动态信息缺乏有效的管理手段,在日常管理中,尽管对这些信息进行了登记,但是由于缺乏管理平台,这类动态信息的后期利用率低,未能充分发挥信息对设备管理工作改进的指导作用。

伺服驱动系统方案设计

伺服驱动系统设计方案 伺服电机的原理: 伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。与普通电机一样,交流伺服电机也由定子和转子构成。定子上有两个绕组,即励磁绕组和控制绕组,两个绕组在空间相差90°电角度。伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动控制的u/V/W三相电形成电磁场转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度{线数)。 伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降作用:伺服电机,可使控制速度,位置精度非常准确。 交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上的差异。但是,交流伺服电机必须具备一个性能,就是能克服交流伺服电机的所谓“自转”现象,即无控制信号时,它不应转动,特别是当它已在转动时,如果控制信号消失,它应能立即停止转动。而普通的感应电动机转动起来以后,如控制信号消失,往往仍在继续转动。 交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点: 1、起动转矩大 由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比,有明显的区别。它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度高的特点。 图3 伺服电动机的转矩特性

设备管理系统设计方案

盛年不重来,一日难再晨。及时宜自勉,岁月不待人。 设备管理系统介绍

目录 一、概述 (1) 二、网络结构图 (2) 三、软件模型图 (3) 四、主要功能介绍 (4) 1、系统设置 (5) 2、项目管理 (5) 3、设备入库 (6) 4、设备下发 (7) 5、设备接收 (7) 6、设备领用 (7) 7、设备登记 (9) 8、设备回收 (10) 9、设备报废 (11) 10、设备报修 (12) 11、设备维护 (13) 12、配置变更 (14) 13、设备查询 (14) 14、设备统计 (14) 15、耗材管理 (14) 16、设备监控 (14) 五、系统特色 (15) 1、信息全面 (15) 2、安全可靠 (15) 3、界面友好、易学易用 (15) 4、技术先进 (15) 六、硬件环境 (15)

七、软件环境 (15)

一、概述 随着银行电子化办公水平不断提高,以及越来越多的金融服务不断推出,增强了银行的办公效率,为客户提供了更加优质快捷的服务。同时,电子设备的迅速增加,必然为银行的技术保障部门如何进行设备管理、如何合理充分利用现有设备资源带来了新的问题。如果依然沿用以前的手工记录来管理日益增长的电子设备,往往会造成工作量的繁重,容易产生疏漏,更难以宏观地掌握设备的使用情况和运行情况。为此我公司提供了一套完整的设备管理系统。该系统是为银行技术保障部门设计和使用的。它详尽地记录了设备的使用情况,提供了从项目的规划,设备的采购,设备的入库,设备的登记领用,设备的回收,设备的维修和设备的报废等一整套完整的功能。设备管理员通过本系统既可以查询所管辖地区的未使用设备的情况,以便及时对不足的设备进行采购,还可以查询某网点对某设备的使用情况,以便在登记领用时,确定是否批准,或者实时监控是否有报修的设备,以便及时安排维修。

液压系统的设计步骤与设计要求

液压传动系统是液压机械的一个组成部分,液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时,必须从实际情况出发,有机地结合各种传动形式,充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序,各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说,在明确设计要求之后,大致按如下步骤进行。 1)确定液压执行元件的形式; 2)进行工况分析,确定系统的主要参数; 3)制定基本方案,拟定液压系统原理图; 4)计算和选择液压元件; 5)液压系统的性能验算; 6)绘制工作图,编制技术文件。 明确设计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前,必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1)主机的概况:用途、性能、工艺流程、作业环境(温度、湿度、振动冲击)、总体布局(及液压传动装置的位置和空间尺寸的要求)等; 2)液压系统要完成哪些动作,动作顺序及彼此联锁关系如何; 3)液压驱动机构的运动形式,运动速度; 4)各动作机构的载荷大小及其性质; 5)对调速范围、运动平稳性、换向定位精度等性能方面的要求; 6)自动化程度、操作控制方式的要求; 7)对防尘、防爆、防腐、防寒、噪声、安全可靠性的要求; 8)对效率、成本等方面的要求。 主机的工况分析

通过工况分析,可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况,为确定系统及各执行元件的参数提供依据。 液压系统的主要参数是压力和流量,它们是设计液压系统,选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。 主机工况分析包括运动分析和动力分析,对复杂的系统还需编制负载和动作循环图,由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律,以下对工况分析的内容作具体介绍。 运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况,可以用位移循环图(L—t) ,速度循环图(v— t) ,或速度与位移循环图表示,由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L —t 液压机的液压缸位移循环图纵坐标L 表示活塞位移,横坐标t 表示从活塞启动到返回原位的时间,曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v —t(或v —L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。 图为三种类型液压缸的v —t 图,第一种如图中实线所示,液压缸开始作匀加速运动,然后匀速运动,最后匀减速运动到终点;第二种,如图中虚线所示,液压缸在总行程的前一半作匀加速运动,在另一半作匀减速运动,且加速度的数值相等;第三种,液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动,然后匀减速至行程终点。v —t 图的三条速度曲线,不仅清楚地表明了三种类型液压缸的运动规律,也间接地表明了三种工况的动力特性。 位移循环图速度循环图 动力分析 动力分析,是研究机器在工作过程中,其执行机构的受力情况,对液压系统而言,就是研究液压缸或液压马达的负载情况。 1.液压缸的负载及负载循环图 (1)液压缸的负载力计算。 工作机构作直线往复运动时,液压缸必须克服的负载由六部分组成:

机电一体化液压伺服系统设计

机电一体化液压伺服系统 设计 Newly compiled on November 23, 2020

液压伺服系统设计 专业:机电一体化技术 年级: 学生姓名: 指导教师: 摘要 机电一体化是以机械技术和电子技术为主题,多门技术学科相互渗透、相互结合的产物;是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科。机电一体化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化使工业生产由“机械电气化”迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。 本设计中提到的微机数控机床是利用单板或单片微机对机床运动轨迹进行数控及对机床辅助功能动作进行程序控制的一种自动化机械加工设备。采用微机数控机床进行机械加工的最大优点是能够有效地提高中、小批零件的加工生产率保证加工质量。此外,由于微型计算机具有价格低、体积小、性能可靠和使用灵活等特点微机数控机床的一次性投资比全功能数控机床节省得多,且又便于一般工人掌握操作和维修。因此将专用机床设计成微机数控机床已成为机床设计的发展方向之一。本设计中用到的步进电机是一种将数字信号直接转换成角位移或线位移的控制驱动元件具有快速起动和停止的特点。其驱动速度和指令脉冲能严格同步;具有较高的重复定位精度并能实现正反转和平滑速度调节。它的运行速度和步距不受电源电压波动及负载的影响,因而被广泛应用于数模转换、速度控制和位置控制系统。 目录

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第1章总体方案设计 总体分析 本次设计实现的是一两座标步进电机驱动运动工作台控制系统的设计。设计采用单片机对系统进行控制,单片机的包括键盘与显示的控制、与PC机的串口通讯、以及电机输入输入输出信号的控制。电机的输入信号包含报警监测,在机床边缘运用一个接近开关即可实现此目的。 方案框图 单片机作为控制的核心:一方面对机床的运动方向和位移量进行控制,另外还将与键盘对应的位移信息显示在LED上,并实现与PC机的通信。 第2章单元模块设计 键盘与显示模块 随着电子及计算机技术的飞速发展,涌现出了许多的智能型芯片,INTEL、ATMEL、MICROCHIP、MOTOROLA和PHILPS等公司都推出了一系列满足不同行业多种需求的单片机芯片,CPU的价格也从90年代初的成百元降至如今最便宜的芯片只有数元,而一些功能单一的外围接口芯片,越来越多地被功能强大、灵活方便的智能型芯片所代替。我们使用ATMEL公司生产的89C2051设计出了键盘LED显示模块,功能上比传统的键盘显示接口芯片82C79强,而成本仅有后者的1/3。AT89C2051简介,AT89C2051属于MCS51家族,它同大家熟悉的8031单片机相比,I/O口减少到15个,其它配置和性能不减,指令完全兼容,片内具有2K字节的FLASH存贮器,电擦写编

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