【摘要】：在工業(yè)設(shè)備中,壓力機是一種危險性極高的設(shè)備。每年由于壓力機操作不當(dāng)、設(shè)備安全性不夠而導(dǎo)致的事故屢有發(fā)生。對此國際及國內(nèi)均制定了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對壓力機的功能安全提出了要求。另一方面,伺服控制技術(shù)的進(jìn)步促使機械壓力機由傳統(tǒng)飛輪驅(qū)動向伺服驅(qū)動方向發(fā)展。本文的研究方向是評估伺服機械壓力機上主要的風(fēng)險點,通過提升電氣控制系統(tǒng)的可靠性降低伺服壓力機發(fā)生危險事故的概率。為此,本文結(jié)合安全相關(guān)控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計并實施了一臺伺服機械壓力機的電氣控制系統(tǒng),最終對設(shè)備可靠性進(jìn)行了驗證。本文主要完成以下幾部分的工作內(nèi)容:1.對一臺5噸伺服機械壓力機進(jìn)行風(fēng)險評估,列出機器上所有風(fēng)險點。確定電氣控制系統(tǒng)的安全功能及各功能所需達(dá)到的安全等級。2.討論不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對可靠性的影響,給出5噸伺服壓力機控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。對于非安全相關(guān)的伺服驅(qū)動器,給出實現(xiàn)安全停止功能的方法。3.使用符合IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的軟件平臺完成安全功能的軟件設(shè)計。針對壓力機的滑塊運動,給出安全PLC中實現(xiàn)可靠滑塊位置監(jiān)控的方法。4.配置伺服安全控制器實現(xiàn)安全停止、操作停止、限速、制動控制及制動測試等安全功能。5.對控制系統(tǒng)執(zhí)行故障插入測試,通過安全相關(guān)參數(shù)計算驗證實際控制系統(tǒng)的性能等級。測試結(jié)果表明,相比傳統(tǒng)的控制系統(tǒng),本文給出的設(shè)計方法可極大提高伺服機械壓力機的可靠性,并符合國際及國內(nèi)安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
【圖文】：

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 伺服壓力機風(fēng)險評估及安全功能確定壓力機結(jié)構(gòu)概述式曲柄壓力機市場上經(jīng)常使用的機械壓力機為曲柄壓力機，其核心由曲柄連桿機構(gòu)及螺桿機構(gòu)組成。設(shè)備運行時，由電機帶動三角皮帶以驅(qū)動軸驅(qū)動大齒輪運行，最后由與大齒輪相連的曲柄軸帶動滑塊及凸其基本結(jié)構(gòu)圖如圖 2-1 所示。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文的滑塊位置一般通過凸輪機構(gòu)完成，常用的位及下死點（滑塊處于行程底端）�；瑝K運行到關(guān)或接近開關(guān)，控制器通過開關(guān)信號獲取滑塊電子凸輪或機電混合的方式，使用編碼器獲取力機主要通過控制剎車離合來控制壓力機的起部分需要始終保持運行狀態(tài)，因此能耗較大。力機曲軸運動方式固定，滑塊只能在最大行程塊運行到下死點時才會達(dá)到。這就導(dǎo)致其無法的沖壓工藝要求[10]。力機著運動控制技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外眾多壓機廠商。與曲柄式壓力機不同，伺服機械壓力機采用傳動軸、主齒輪、曲軸及連桿直接控制滑塊運結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示：
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH69;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2622844