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起重机液压平衡阀自动检测设备控制系统开发

作　者: 戴道成
导　师: 王纯贤
学　校: 合肥工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 液压平衡阀 自动检测 控制系统 MCGS组态软件 PLC Minitab
分类号: TH21
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


液压平衡阀是非常重要的液压元件,在重型机械中起到起吊限速和安全的作用,使液压机械动作能够平稳运行,在现代工程机械中尤其是起重机等重型机械中得到广泛应用。平衡阀的质量和加工精度直接影响平衡阀的工作效能,为保证产品的高质量、高精度和工作的可靠性与安全性,出厂前必须进行严格的质量检测。本文在较为详细分析液压平衡阀的结构特点、工作原理、检测任务和现代检测技术的基础上,从检测控制系统、液压系统、关键元器件的选型设计、上下位机的程序开发、检测数据的采集与统计分析等方面,较为全面地探讨了利用PLC、MCGS组态软件等进行起重机液压平衡阀检测设备控制系统开发的相关技术。本文主要内容如下：1.根据液压平衡阀的特点、工作原理和检测任务,对检测设备的控制系统进行了较为全面的分析和设计,设计了以微型工业电脑为上位机,PLC为下位机的控制系统框架结构,通过对检测任务分解,确定了自动控制、手动控制、人员管理、系统帮助等功能模块。2.根据检测系统要求,对检测系统的电机、微型工业计算机、PLC、压力和流量传感器等关键部件进行了选型设计。利用人机工程学理论,对检测设备工作台进行了设计。3.根据控制系统结构,进行了较为全面的控制系统软件开发。利用MCGS组态软件,进行了各个功能模块的软件开发；利用STEP-7编程工具和PLC梯形图语言,开发了下位机的PLC控制程序,利用RS485串口通信技术,实现了上位机与下位机的实时通讯。4.利用Minitab统计分析软件,实现了平衡阀中溢流阀的压力检测数据的统计分析。本文研究开发的液压平衡阀自动检测设备已经在工厂得到实际应用,运行结果表明：所开发的检测控制系统具有操作简单、运行可靠、界面直观等优点,对类似检测设备的开发也具有良好的借鉴作用。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
致谢  8-14
第一章 绪论  14-21
  1.1 起重机液压平衡阀概述  14-15
  1.2 现代检测技术发展概述  15-19
    1.2.1 现代检测技术  15
    1.2.2 现代检测技术的特征  15-16
    1.2.3 现代检测系统的组成  16-18
    1.2.4 现代检测技术常用的方法  18
    1.2.5 现代检测技术发展趋势  18-19
  1.3 问题的提出  19-20
  1.4 课题的来源、研究内容与意义  20-21
    1.4.1 课题的来源  20
    1.4.2 课题的研究内容与意义  20-21
第二章 检测设备总体设计  21-34
  2.1 液压平衡阀原理、结构与检测任务  21-24
    2.1.1 液压平衡阀工作原理和结构  21-23
    2.1.2 液压平衡阀检测任务  23-24
  2.2 自动检测设备控制系统总体设计  24-28
    2.2.1 检测系统任务分析  24
    2.2.2 检测控制系统方案分析比较  24-28
  2.3 基于人机工程的控制台设计  28-29
  2.4 液压平衡阀检测设备主要元器件的选择  29-33
    2.4.1 工业计算机的选择  29
    2.4.2 PLC的选择  29-31
    2.4.3 交流电机和液压泵的选择  31-33
    2.4.4 传感器的选择  33
  2.5 本章小结  33-34
第三章 基于MCGS组态软件的上位机程序开发  34-45
  3.1 MCGS组态软件概述  34-35
    3.1.1 MCGS组态软件特点  34
    3.1.2 监控组态软件发展趋势  34-35
  3.2 系统功能模块设计与实现  35-44
    3.2.1 系统功能模块设计  35-36
    3.2.2 用户窗口模块设计  36-39
    3.2.3 主控窗口模块设计  39-40
    3.2.4 设备窗口模块设计  40-42
    3.2.5 实时数据库设计  42-43
    3.2.6 运行策略设计  43-44
  3.3 本章小结  44-45
第四章 下位机PLC控制程序开发  45-52
  4.1 PLC控制系统设计  45-48
    4.1.1 系统控制任务分析  46
    4.1.2 PLC与微型工业电脑的通信  46-47
    4.1.3 I/O地址分配  47-48
  4.2 控制系统PLC程序设计  48-51
    4.2.1 开发软件概述  48
    4.2.2 检测系统的具体工作过程  48-50
    4.2.3 程序设计  50-51
  4.3 本章小结  51-52
第五章 数据的采集与分析  52-61
  5.1 数据的采集  52-53
    5.1.1 数据采集的概念  52-53
    5.1.2 数据采集的过程  53
  5.2 设备调试运行及数据采集  53-55
  5.3 采集数据的统计与分析  55-60
  5.4 本章小结  60-61
第六章 总结与展望  61-63
  6.1 工作总结  61
  6.2 工作展望  61-63
参考文献  63-66
硕士期间发表论文  66

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 起重机械与运输机械 > 起重机械
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