本文關(guān)鍵詞：反重力鑄造設(shè)備過(guò)程控制及人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》 2010年

反重力鑄造設(shè)備過(guò)程控制及人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)

王超  

【摘要】： 反重力鑄造技術(shù)是一種先進(jìn)的特種鑄造技術(shù),對(duì)鑄件性能有明顯的改善作用,尤其適合大型復(fù)雜薄壁鑄件的鑄造,具有廣闊的發(fā)展前景。 本文首先對(duì)反重力鑄造設(shè)備的電氣部分進(jìn)行設(shè)計(jì),包括控制核心的選用和電氣元件的連接,并確定了反重力鑄造的控制變量,為反重力鑄造成形過(guò)程控制的實(shí)現(xiàn)提供了硬件基礎(chǔ)。 下位機(jī)程序編寫(xiě)采用西門(mén)子公司的S7-200系列PLC,運(yùn)用與其配套的STEP7-Micro/WIN SP6編程軟件,使用梯形圖和編程語(yǔ)言?xún)煞N方式編制了下位機(jī)的控制程序,來(lái)控制設(shè)備完成工藝流程控制,數(shù)據(jù)處理和輸出控制等過(guò)程。 上位機(jī)根據(jù)反重力鑄造的特點(diǎn),利用組態(tài)軟件KingView設(shè)計(jì)了反重力鑄造裝備上位機(jī)人機(jī)交互界面,利用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)了參數(shù)設(shè)置、過(guò)程監(jiān)控、故障定位和系統(tǒng)動(dòng)畫(huà)等人性化動(dòng)態(tài)操作畫(huà)面,實(shí)現(xiàn)了良好的人機(jī)交互。 從理論上分析了反重力鑄造過(guò)程,得到了廣義被控對(duì)象的模型。并以此模型為基礎(chǔ),在Matlab的Simulink利用Ziegler-Nichols方法對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行了整定,最后進(jìn)行熱調(diào)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:系統(tǒng)運(yùn)行可靠,控制精度高,曲線(xiàn)跟蹤性能良好。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：TG233
【目錄】：

摘要3-4

ABSTRACT4-7

第1章 緒論7-18

1.1 課題背景及研究的目的和意義7-8

1.2 反重力鑄造的原理及特點(diǎn)8-10

1.2.1 反重力鑄造的原理8-9

1.2.2 反重力鑄造的特點(diǎn)9-10

1.3 生產(chǎn)過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述10-12

1.4 可編程控制器（PLC）12-15

1.4.1 可編程控制器概述12-13

1.4.2 可編程控制器優(yōu)點(diǎn)13

1.4.3 可編程控制器的工作原理13-15

1.5 組態(tài)軟件及人機(jī)交互界面簡(jiǎn)介15-16

1.5.1 人機(jī)交互界面簡(jiǎn)介15-16

1.5.2 人機(jī)交互界面的實(shí)現(xiàn)—組態(tài)軟件16

1.6 論文主要內(nèi)容16-18

第2章 電氣系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)18-25

2.1 引言18

2.2 反重力鑄造電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)18-23

2.2.1 上位工控機(jī)配置18-19

2.2.2 PLC 的選用19-22

2.2.3 電源的設(shè)計(jì)和選用22-23

2.3 氣路系統(tǒng)設(shè)計(jì)23-24

2.4 本章小結(jié)24-25

第3章 反重力鑄造下位機(jī)控制程序設(shè)計(jì)25-40

3.1 引言25

3.2 反重力鑄造控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)25-26

3.3 反重力鑄造控制變量在PLC 中的定義26-29

3.4 PLC 程序設(shè)計(jì)29-39

3.4.1 主程序模塊30-32

3.4.2 工藝參數(shù)的定義和標(biāo)準(zhǔn)化模塊32-33

3.4.3 模擬量轉(zhuǎn)換模塊33-35

3.4.4 預(yù)設(shè)曲線(xiàn)程序模塊35-38

3.4.5 液面加壓程序模塊38-39

3.5 本章小結(jié)39-40

第4章 反重力鑄造人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)40-46

4.1 引言40

4.2 組態(tài)軟件 Kingview 介紹40

4.3 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)40-45

4.3.1 參數(shù)設(shè)置界面41

4.3.2 過(guò)程監(jiān)控界面41-44

4.3.3 故障檢測(cè)界面44-45

4.4 本章小結(jié)45-46

第5章 反重力鑄造模型及控制算法46-59

5.1 引言46

5.2 反重力鑄造系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型46-50

5.2.1 執(zhí)行元件傳遞函數(shù)的確定46-47

5.2.2 鑄造過(guò)程傳遞函數(shù)的確定47-50

5.2.3 傳感器傳遞函數(shù)的確定50

5.3 控制算法研究50-57

5.3.1 模擬PID 控制51

5.3.2 數(shù)字PID 控制51-52

5.3.3 PID 控制器設(shè)計(jì)52-57

5.4 曲線(xiàn)跟蹤情況分析及程序驗(yàn)證57-58

5.5 本章小結(jié)58-59

結(jié)論59-60

參考文獻(xiàn)60-64

致謝64

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8 余志文;高溫合金薄壁鑄件充填特性及鑄造工藝的研究[D];上海交通大學(xué);2013年

9 孫茂天;A201鋁合金成分及其性能的研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2011年

10 鄒勛;結(jié)晶壓力對(duì)真空差壓鑄造鋁合金二次枝晶間距的影響[D];南昌航空大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：反重力鑄造設(shè)備過(guò)程控制及人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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