發(fā)布時間：2017-04-25 02:24

  本文關(guān)鍵詞：伺服螺旋精壓機控制系統(tǒng)研發(fā)及成形工藝庫實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著產(chǎn)品生命周期的縮短、用戶需求的多樣化及新材料新工藝的不斷研發(fā),對成形設備的工作模式、運動特性和工藝適應性要求越來越高,而傳統(tǒng)成形裝備工作模式單一、工藝適應性較差,不能滿足現(xiàn)代制造業(yè)對材料成形過程控制的需求,研究開發(fā)數(shù)字化、信息化和智能化成型裝備是其發(fā)展趨勢。伺服螺旋精壓機采用交流伺服電機來驅(qū)動壓力機滑塊,通過控制系統(tǒng)可以對滑塊運行時的速度、加速度、位移和力等實現(xiàn)精確的數(shù)字控制,極大地改善了成形裝備的工藝適應性和使用范圍,為通過優(yōu)化成形工藝的方法來提高材料的成形性能提供了更為便利的條件,其數(shù)字化智能控制也為成型設備融入智能制造系統(tǒng)提供了基礎。本課題為促進成形裝備的數(shù)字化、信息化和智能化的發(fā)展,針對伺服螺旋精壓機控制系統(tǒng),開展了以下研究和開發(fā)工作：首先,根據(jù)新型伺服螺旋精壓機控制系統(tǒng)的功能需求和前期研究基礎,采用“工控機+運動控制卡+多功能數(shù)據(jù)采集卡”的硬件控制方案并進行了硬件選型和硬件系統(tǒng)搭建,選用Visual Studio 2008 (C#)作為軟件開發(fā)平臺。該方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、實時性和可靠性高；可以充分利用工控機的特點,縮短開發(fā)周期、提高控制性能及系統(tǒng)的可靠性,同時也有利于系統(tǒng)的更新和升級。實踐證明該平臺具有較大的靈活性和較好的通用性,滿足了伺服螺旋精壓機的功能控制要求。第二,開展了伺服螺旋精壓機控制系統(tǒng)的研究與開發(fā),重點研究開發(fā)伺服螺旋精壓機運動控制方式和成形工藝庫實現(xiàn)。在運動控制系統(tǒng)方面,系統(tǒng)采用閉環(huán)的運動控制方式,實現(xiàn)滑塊精確控制；采用S型曲線加減速,使滑塊能夠準確地沿工藝曲線軌跡運動,避免精壓機啟停及變速時所產(chǎn)生的沖擊、越程、失步或震蕩等。運動控制設計中通過為精壓機建立機械坐標系,從而保證記錄數(shù)據(jù)的互換性。設計了六種基本成形工藝恒速、壓印、靜音沖裁、雙速拉深、薄板高速沖裁、兩級壓制的實現(xiàn)模式,方便用戶普通使用；設計了兩種通用的控制運動和控制力的自定義工藝模式,用戶可以在此基礎上開發(fā)新型的復雜的成型工藝,可使伺服螺旋精壓的優(yōu)越特性得到充分發(fā)揮,使其具備能夠?qū)崿F(xiàn)柔性加工的能力。在狀態(tài)檢測和故障監(jiān)控診斷方面,建立基于故障樹分析法和專家系統(tǒng)為精壓機建立故障診斷系統(tǒng),通過傳感器和診斷系統(tǒng)可以采集記錄各種狀態(tài)和故障信號,并對故障能夠及時診斷和處理,從而保障系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。第三,開發(fā)了伺服螺旋精壓機控制軟件。針對伺服螺旋精壓機的工作特點、性能要求、控制模式和軟件開發(fā)平臺,遵循系統(tǒng)的完整性、可觀察性、有效性、可移植性的開發(fā)原則,對系統(tǒng)的程序進行設計。設計了由權(quán)限管理、主控界面兩部分構(gòu)成的軟件系統(tǒng)；針對控制系統(tǒng)的功能特點,采用模塊化和面向?qū)ο蟮脑O計方法來進行控制系統(tǒng)軟件的設計,把控制系統(tǒng)軟件劃分為邏輯控制部分、運動控制部分、實時監(jiān)測部分和故障檢測及數(shù)據(jù)處理四部分構(gòu)成的控制系統(tǒng)軟件,并對各功能模塊進行了詳細的設計。最后,對伺服螺旋精壓機控制系統(tǒng)進行了集成,并進行調(diào)試和檢測。測試結(jié)果表明控制系統(tǒng)滿足伺服螺旋精壓機的控制要求,控制系統(tǒng)具備良好的工藝適應性和柔性,系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠；控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)成形工藝庫中的工藝,能夠?qū)崿F(xiàn)柔性加工,同時以力為驅(qū)動條件的成形工藝的開發(fā),拓展了伺服螺旋精壓機在粉末壓制工藝中的應用。表明伺服螺旋精壓機的研究與開發(fā),對推動成形裝備的數(shù)字化、信息化、智能化及新工藝開發(fā)具有重大意義。
【關(guān)鍵詞】：伺服螺旋精壓機 控制系統(tǒng) 成形工藝庫 故障診斷
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG305
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 課題來源、研究背景及意義14-15
• 1.2 伺服壓力機的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.3 壓力機控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀17-18
• 1.4 主要研究內(nèi)容18-19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第二章 伺服螺旋精壓機控制系統(tǒng)方案設計20-31
• 2.1 伺服螺旋精壓機的工作原理及裝置20-23
• 2.2 控制系統(tǒng)的總體方案設計23-30
• 2.2.1 新型控制系統(tǒng)的功能要求23-25
• 2.2.2 硬件設計方案25-29
• 2.2.3 軟件設計方案29-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第三章 伺服螺旋精壓機控制功能的實現(xiàn)31-50
• 3.1 參數(shù)設置與接口電路31-34
• 3.1.1 參數(shù)設置31-33
• 3.1.2 伺服驅(qū)動器的接口電路33-34
• 3.2 伺服螺旋精壓機的運動控制34-38
• 3.2.1 加減速控制34-36
• 3.2.2 運動控制系統(tǒng)的控制方式36
• 3.2.3 坐標系的建立36-37
• 3.2.4 急停設計37-38
• 3.3 成形工藝庫設計38-45
• 3.3.1 基本成形工藝38-42
• 3.3.2 控制運動的自定義工藝42-44
• 3.3.3 控制力的自定義工藝44-45
• 3.4 信號采集及處理45
• 3.4.1 信號采集45
• 3.4.2 信號處理45
• 3.5 故障診斷45-49
• 3.5.1 故障樹的建立46-48
• 3.5.2 知識庫的建立48
• 3.5.3 推理機的實現(xiàn)48-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第四章 伺服螺旋精壓機控制系統(tǒng)的軟件設計50-62
• 4.1 運動控制系統(tǒng)的程序設計50-52
• 4.1.1 軟件結(jié)構(gòu)設計50-51
• 4.1.2 主程序工作流程51-52
• 4.2 軟件設計方法52-54
• 4.2.1 用戶權(quán)限管理模塊53
• 4.2.2 系統(tǒng)主控模塊53-54
• 4.3 軟件的功能模塊設計54-61
• 4.3.1 邏輯控制模塊55-56
• 4.3.2 工作狀態(tài)監(jiān)控模塊56-58
• 4.3.3 成形工藝庫的界面設計58-60
• 4.3.4 故障診斷信息欄60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第五章 伺服螺旋精壓機控制系統(tǒng)測試和分析62-72
• 5.1 實驗裝置及條件62-63
• 5.1.1 實驗裝置62
• 5.1.2 實驗條件62-63
• 5.2 系統(tǒng)測試63-71
• 5.2.1 測試內(nèi)容63
• 5.2.2 系統(tǒng)整體邏輯功能的檢測63-64
• 5.2.3 成形工藝庫工藝測試64-68
• 5.2.4 模擬量和故障的檢測與處理68-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論與展望72-74
• 參考文獻74-77
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文77-79
• 致謝79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 夏敏;向華;莊新村;趙震;;基于伺服壓力機的板料成形研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];鍛壓技術(shù);2013年02期

2 胡建華;尚會森;程呈;杜學超;;金屬粉末壓制成形理論與工藝進展[J];熱加工工藝;2012年20期

3 陳啟卷;張軍仿;張超;;基于故障樹的抽水蓄能電站球閥故障診斷研究[J];水力發(fā)電;2010年05期

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5 段雋U

本文編號：325442