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平面校直机液压控制系统

作　者: 刘俊
导　师: 李文
学　校: 大连交通大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 液压控制可编程控制器人机界面平面校直
分类号: TH137
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着我国机车车辆的年生产量日益提高,对其型钢及焊接结构件的质量要求也越来越严格,而我国在铁路机车部件的平面校直领域还处于起步阶段,人工校直以及传统的液压控制技术已不能满足工业生产的需要。针对目前这种现状,在对北车集团大连机车厂调研基础上,本文综合运用了现代化设计方法以及先进工业控制技术,研究设计了500吨型钢校直机液压控制系统,在保留传统手动操作基础上,增加了以PLC为主控核心的自动控制模式。液压机主要由机械结构、电气控制及人机界面三部分组成。本文首先介绍了液压机机体的硬件组成结构,给出了液压泵站主电路与滑台主控电路的设计与实现；通过分析液压机工艺流程与控制要求,构建了基于可编程控制器与触摸屏的液压控制系统整体结构,同时对PLC输入输出配置及特殊功能模块的使用给出了具体说明,并完成了PLC程序及人机界面设计。本型钢校直机的液压控制系统硬件由液压泵站,基于PLC的主控单元、油温控制与油压检测和润滑系统等组成；软件部分包括三菱触摸屏用GT Designer组态软件设计和三菱PLC控制程序设计。该型钢校直机通过操作面板可完成上下限行程、温度报警等参数设定以及实现压力头的快下、慢下、压制、保压、回程等工艺动作。该设备已通过现场调试,且已投入生产使用中,目前运行状况良好。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-16
  1.1 课题研究的背景  10-11
  1.2 国内外液压机发展状况  11-13
  1.3 液压控制方式  13
  1.4 课题的目的及意义  13-14
  1.5 本文研究的内容  14-16
第二章型钢校直机硬件结构设计  16-35
  2.1 500吨四柱式型钢校直机介绍  16-19
  2.2 机械结构  19-22
    2.2.1 机身  19-20
    2.2.2 液压缸  20
    2.2.3 基础平台与滑台体  20
    2.2.4 传动机构  20-21
    2.2.5 浮动压杆  21
    2.2.6 导轨护罩  21-22
  2.3 可编程逻辑控制器  22-26
    2.3.1 FX1N-60MR  22-23
    2.3.2 特殊功能模块  23-25
    2.3.3 PLC控制结构  25-26
  2.4 控制面板设计  26-27
  2.5 液压泵站主电路  27-28
  2.6 PLC输入输出配置  28-30
  2.7 滑台主电路  30-33
  2.8 滑台控制电路  33-34
  本章小结  34-35
第三章液压控制技术分析  35-50
  3.1 液压技术基本原理  35-37
    3.1.1 液压系统组成  35-36
    3.1.2 液压油的选择  36-37
  3.2 系统总体方案设计  37-38
    3.2.1 校直机控制要求  37-38
    3.2.2 液压工艺流程  38
  3.3 动力系统  38-40
  3.4 主控系统  40-48
    3.4.1 比例阀控制  40
    3.4.2 插装阀  40
    3.4.3 主缸运动原理  40-48
  3.5 温控与循环系统  48-49
  3.6 润滑系统  49
  本章小结  49-50
第四章 PLC控制软件设计  50-67
  4.1 PLC软件介绍  50-52
  4.2 软件结构框架设计  52-55
  4.3 液压机主程序设计  55-60
    4.3.1 内部变量规划  55
    4.3.2 手动控制程序  55-57
    4.3.3 自动运行程序  57-60
  4.4 特殊功能模块配置  60-63
    4.4.1 压力与位移检测  60-61
    4.4.2 温度检测  61-62
    4.4.3 数模转换  62-63
  4.5 数字PID压力控制算法的研究  63-66
    4.5.1 PID控制算法  63-64
    4.5.2 参数整定  64-66
  本章小结  66-67
第五章人机交互界面设计  67-83
  5.1 触摸屏的选择  67-70
    5.1.1 GOT1000简介  67-69
    5.1.2 GT Designer组态软件  69-70
  5.2 GT Designer与FX1N-60MR之间的通信  70-72
    5.2.1 通信方式的选择  71-72
  5.3 界面设计  72-82
    5.3.1 操作界面的框架设计  72-73
    5.3.2 创建基本画面(Base Screen)  73-76
    5.3.3 指示灯组态  76-78
    5.3.4 位开关组态(Bit Switch)  78-80
    5.3.5 数值显示(Numerical Display)与数值输入(Numerical Input)  80-82
    5.3.6 时钟显示  82
  本章小结  82-83
结论  83-84
参考文献  84-86
攻读硕士学位期间发表的学术论文  86-87
致谢  87

平面校直机液压控制系统

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