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液压拉深垫电气控制系统的研究与设计

作　者: 王莹莹
导　师: 程珩
学　校: 太原理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 压力机拉深垫控制系统可编程控制器人机界面
分类号: U468.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 96次
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内容摘要

近年来,我国的汽车工业迅速发展,生产厂家都在不断提高生产效率和产品的质量,以便在市场竞争中获得一席之地。液压拉深垫是压力机上的关键设备,担负着汽车覆盖件成型过程中的产品质量控制,对工件的正常生产起着重要的作用。因此液压拉深垫电气控制系统的合理设计对于提高汽车覆盖件的质量有着重要的意义。本文主要从以下几个方面对液压拉深垫的电气控制系统进行了研究和设计：分析了液压拉深垫的组成和工作原理及每个压边缸闭环电液伺服控制的原理和组成特点。在对液压拉深垫的电气控制要求进行分析的基础上,对控制系统网络配置结构进行了设计,对控制系统中的主要硬件部分进行了选型,并根据技术要求设计了电气原理图。基于模块化的编程思想对液压拉深垫的控制系统进行了控制程序的设计,编写了循环冷却油泵、控制油泵、滤油器、泵站压力控制、泵站加热控制及液压拉深垫运行模式的控制程序。运用Pro-Face组态软件开发了人机界面,包括控制系统的总控制界面、拉深过程中力的设定、报警显示、泵站电机控制等画面,实现了用户和系统之间的交互。对液压拉深垫进行了现场调试,结果表明,研制的电气控制系统在使用中运行可靠,生产效率高,操作性能良好,人机界面友好,达到了预期的控制指标。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-11
第一章绪论  11-17
  1.1 课题研究背景  11-12
  1.2 拉深垫的概况和发展趋势  12-15
    1.2.1 拉深垫的结构和原理  12-14
    1.2.2 拉深垫的发展趋势  14-15
  1.3 课题的研究目的和意义  15-16
  1.4 本文的主要研究内容  16-17
第二章液压拉深垫组成及主要工作过程分析  17-25
  2.1 液压拉深垫的组成  17-18
  2.2 液压拉深垫的工作过程分析  18-23
    2.2.1 预加速  19-21
    2.2.2 压边过程  21
    2.2.3 带料下沉  21-22
    2.2.4 拉深垫上升回程  22-23
  2.3 液压拉深垫的电气控制要求  23-24
  2.4 小结  24-25
第三章液压拉深垫电气控制系统硬件的设计  25-45
  3.1 系统网络结构的选择  25-27
    3.1.1 PROFIBUS现场总线  25
    3.1.2 工业以太网  25
    3.1.3 系统网络结构总体方案  25-27
  3.2 系统硬件设计选型  27-33
    3.2.1 PLC的基本结构与选型  27-28
    3.2.2 CPU型号的选择  28-29
    3.2.3 S7-400基本I/O模块的选择  29-30
    3.2.4 硬件配置中其它模块的选择  30
    3.2.5 I/O地址分配  30-33
  3.3 人机界面  33-36
    3.3.1 触摸屏的选型  33-34
    3.3.2 触摸屏与PLC的通讯实现  34-36
  3.4 MAC8多轴控制器  36-37
    3.4.1 MAC8的功能与结构  36
    3.4.2 MAC8与PLC的通讯设计  36-37
  3.5 系统检测元件的选用  37-39
  3.6 液压垫电气原理图设计  39-43
    3.6.1 电气接线图的设计原则及组成  39-40
    3.6.2 主电路电气接线图的设计  40-43
  3.7 小结  43-45
第四章液压拉深垫PLC程序的设计  45-63
  4.1 STEP7编程软件介绍及组态  45-48
    4.1.1 STEP7编程软件的功能及组成  45-46
    4.1.2 硬件组态  46-47
    4.1.3 网络组态  47-48
  4.2 系统PLC程序总体设计  48-52
    4.2.1 编程语言的选择  48-49
    4.2.2 PLC程序总体结构设计  49-52
  4.3 液压泵及辅助设备PLC程序设计  52-57
    4.3.1 循环冷却泵控制程序设计  52-53
    4.3.2 控制油泵的程序设计  53-54
    4.3.3 主油泵的控制程序设计  54-55
    4.3.4 泵站加热控制程序设计  55-56
    4.3.5 滤油器控制程序设计  56-57
  4.4 液压拉深垫运行模式PLC程序设计  57-61
    4.4.1 运行模式控制程序设计  57-60
    4.4.2 连锁控制程序设计  60-61
  4.5 小结  61-63
第五章人机界面的设计  63-71
  5.1 组态软件的特点及功能  63-65
    5.1.1 组态软件的特点  63-64
    5.1.2 组态软件的功能  64
    5.1.3 人机界面的设计流程  64-65
  5.2 触摸屏的监控画面设计  65-70
    5.2.1 总控制界面  65-66
    5.2.2 泵站电机控制界面  66-67
    5.2.3 拉深过程其他参数设置界面  67-68
    5.2.4 报警显示界面  68-70
    5.2.5 压边力的设置界面  70
  5.3 小结  70-71
第六章液压拉深垫的现场调试分析  71-77
  6.1 液压拉深垫现场调试  71-72
  6.2 调试流程  72-73
  6.3 控制器参数整定  73-77
第七章总结与展望  77-79
  7.1 主要结论  77-78
  7.2 工作展望  78-79
参考文献  79-83
致谢  83-85
攻读硕士学位期间所发表的论文  85

液压拉深垫电气控制系统的研究与设计

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