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冷拉伸滚压设备控制系统研究

作　者: 曾孟军
导　师: 王自勤
学　校: 贵州大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: PLC控制系统 仿真 多参数匹配 系统可靠性 控制方案
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 23次
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内容摘要


本文的主要内容是研究冷拉伸滚压设备的自动控制系统。通过对加工工艺及精度要求的分析,得出设备对控制系统的具体要求,研究并设计出高效率、高精度的PLC控制系统。PLC控制系统由变频调速控制系统和电气伺服系统两部分组成。变频调速控制系统实现设备冷滚压功能及相位控制,电气伺服系统实现设备冷拉伸功能的控制。首先,通过对PLC控制系统、液压控制系统、运动控制系统、运动控制与电液伺服集成系统的控制理论和特性进行分析,对控制系统在冷拉伸滚压设备中应用时可能产生的问题进行分析,介绍了PLC控制系统的知识领域和硬件构成,通过PLC闭环控制系统的理论推导和研究,结果表明PLC控制系统的特性满足冷拉伸滚压设备自动控制系统要求。最终选择变频调速控制系统和电气伺服系统组成PLC控制系统,来完成对冷拉伸滚压设备的自动控制。其次,对冷拉伸滚压设备进行控制方案研究。着重设计冷拉伸滚压设备控制系统,使多参数在逻辑和时间上匹配。接着进行系统的可靠性设计,通过接地、屏蔽、电源抗干扰等措施提高整个系统的稳定性和可靠性。最后,对系统的精度做研究与讨论以及对控制系统的实现和展望。系统的精度是最终目标,所以我们对拉伸方向质量-弹簧阻尼系统进行仿真研究与设计,选择合理的控制系统,以提高控制系统的精度与可靠性。通过现场对PLC控制系统进行调试,系统的运行结果基本满足预期要求,验证了设计的合理性。通过对系统调试所出现问题的分析,总结经验教训,提出对以后更高要求冷拉伸滚压设备的建议。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
第一章 绪论  7-10
  1.1 课题背景及来源  7-8
  1.2 冷拉伸滚压技术要求  8-9
  1.3 课题意义和研究内容  9-10
    1.3.1 课题意义  9
    1.3.2 研究内容  9-10
第二章 PLC及其控制系统分析  10-29
  2.1 PLC控制系统概述  10-11
  2.2 PLC控制开环系统  11-13
    2.2.1 系统硬件构成  11-12
    2.2.2 系统存在的主要缺点  12-13
  2.3 PLC控制闭环系统  13-23
    2.3.1 闭环控制系统的优缺点  13-21
    2.3.2 闭环系统中的两种方案比较  21-22
    2.3.3 闭环系统信号控制流程  22-23
  2.4 三菱MELSEC Q系列控制系统概述  23-28
    2.4.1 Q04UDH与QD75D1特征概述  23-26
    2.4.2 GX Developer软件概述  26-28
  2.5 PLC控制系统理论研究结果  28-29
第三章 冷拉伸滚压设备实验机控制系统分析  29-35
  3.1 液压控制系统  29-31
    3.1.1 液压系统发展现状  29-30
    3.1.2 液压传动的优缺点及应用  30-31
    3.1.3 结论  31
  3.2 运动控制系统  31-33
    3.2.1 运动控制系统的构成  32-33
    3.2.2 结论  33
  3.3 运动控制系统与电液伺服集成系统  33-35
第四章 冷拉伸滚压设备控制方案研究  35-51
  4.1 冷拉伸滚压设备功能需求  35
  4.2 冷拉伸滚压设备方案分析与研究  35-43
    4.2.1 冷拉伸滚压设备控制系统的硬件组成  35-36
    4.2.3 冷拉伸滚压设备控制方案的硬件设计  36-43
  4.3 系统可靠性研究  43-51
    4.3.1 接地技术  44-45
    4.3.2 屏蔽技术  45
    4.3.3 电源抗干扰  45-47
    4.3.4 滤波技术  47-49
    4.3.5 信号隔离技术  49-51
第五章 拉伸加载质量-弹簧阻尼系统的建模及仿真  51-58
  5.1 拉伸加载质量-弹簧阻尼系统  51
  5.2 系统各部件的概述和模型  51-54
    5.2.1 信号发生器概述  51
    5.2.2 伺服系统概述  51-52
    5.2.3 传动系统概述  52-54
  5.3 基于传递函数的质量-弹簧阻尼系统仿真  54-57
  5.4 结论  57-58
第六章 控制系统实现  58-60
  6.1 系统精度控制结果分析  58
    6.1.1 检测误差  58
    6.1.2 系统误差  58
  6.2 系统调试结果分析  58-60
    6.2.1 功能的实现  58-59
    6.2.2 遇到的问题  59-60
第七章 总结  60-62
  7.1 总结  60
  7.2 展望  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-66
附录 1  66-67

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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