基于PLC的鍛造操作機控制系統研究與設計
發(fā)布時間：2020-10-26 21:47
鍛造操作機是實現與鍛造壓機聯動作業(yè)的重要輔助設備,對提高鍛件的質量和實現鍛造自動化起到關鍵作用。鍛造操作機的性能應滿足整個鍛造機組的快速性、高精度和高自動化的要求。本文首先介紹了鍛造操作機的國內外研究現狀及其發(fā)展趨勢,并以5T鍛造操作機作為研究對象,詳細介紹了鍛造操作機的工藝流程以及所要求的技術性能指標。設計了一套以PLC控制為基礎的電液比例控制系統,把先進的控制技術引入到鍛造操作機控制系統中。并分別對鍛造操作機的夾鉗旋轉機構和大車行走機構進行了分析,建立了其數學模型。針對鍛造操作機控制系統存在非線性的特點,以及在工作中會引起大滯后的現象,本文將單神經元自適應PID控制算法運用到鍛造操作機控制系統中。利用MATLAB/Simulink建立鍛造操作機控制系統在單神經元自適應PID算法和傳統PID算法的仿真模型,仿真結果表明,傳統PID控制產生了很大的超調量,振蕩幅度較大。而采用單神經元自適應PID控制避免了傳統PID控制所產生的較大的超調量,并且提高了系統的響應速度。
【學位單位】：西安工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TG315
【部分圖文】：
２．４．１系統單元??Ｓ圧ＭＥＮＳ公司生產的Ｓ７－３００系列ＰＬＣ是模塊化組成結構，主要包括Ｗ下模塊：央處理單元模塊（ＣＰＵ）、導軌（ＲＡＣＩＣ）、電源模塊（ＰＳ）、接口模塊（ＩＭ）、功能模塊（ＦＭ）［２８］〇??電源模塊（ＰＳ）；將Ｓ７－３００化Ｃ與１２０／２３０Ｖ交流電源或者２４／４８／６０／１１０Ｖ直流電源連給系統供電。??接口模塊（ＩＭ）：在多機架配置情況下連接主機架（ＣＲ）和擴展機架（ＥＲ）。??功能模塊（ＦＭ）：主要包含高速計數，定位操作和閉環(huán)控制。??中央處理單元（ＣＰＵ）：不同ＣＰＵ有不同的應用性能，其中包括是否支ＰＲＯＦ舊ＵＳ－ＤＰ，或集成輸入／輸出點等。??２．４．２?Ｓ７－３００提供功能??高速指令處理：指令處理時間為０．１－０．６／ｉ＾ｙ，在中等到較低性能要求范圍內開辟了新的應用領域。??
５丄３?ＰＬＣ的編程語言??Ｓ巧？７有；種標準的化Ｃ編程語言：梯形圖（ＬＡＤ），語句表（ＳＴＬ）和功能圖（ＦＢ巧。每??種語言有各自優(yōu)點：ＬＡＤ和ＦＢＤ編輯器容易輸入并且提供如托放，復制，粘貼等功能直觀??方便，且可在連接庫中應用成型的復雜功能模塊實現方案。Ｓ化的優(yōu)點％用戶直接面向機??器存儲和控制單元，使用過程語言直接編程，更加專業(yè)直觀。用戶可Ｗ隨時檢查每條語句??輸入的正確性，又允許用戶用簡單的文本編輯器實現離線編程。此外，ＳＴＥＰ７還支持集中??高級語言軟件包，下面簡單進行一下說明；??（１）與Ｃ和ＰＡＳＣＡＬ語言相似的Ｓ７ＳＣＬ高級文本語言，符合圧Ｃ?６１１３１－３標準；（２）??適用于順序控制的Ｓ７ＧＲＡＰＨ；?（３）?Ｗ狀態(tài)圖形式描述異步、非順序過程的Ｓ７ＨＩＧＲＡＰＨ；??（４）適用于Ｓ７及Ｍ７，Ｗ圖形方式連接已有功能的ＣＦＣ語言。??另外ＳＴＥＰ７還提供了功能強大的標準程序庫，程序組成模塊表如表５．１所示，程序模??塊包括：??系統功能模塊巧Ｆ巧；提供基礎系統功能巧ＦＣ）??圧Ｃ功能塊Ｆｕｎｃｔｉｏｎ?Ｂｌｏｃｋ：舊Ｃ功能專用??
３．２現場調試過程與步驟??鍛造操作機電氣控制系統安裝完成后，系統調試的主要步驟如下：??１）硬件接線檢査??包括交直流電源接線檢查、通訊電纜連接檢查、ＰＬＣ組態(tài)檢查和ＰＬＣ擴展模塊的Ｉ／Ｏ??Ｗ及特殊模塊巧Ｍ３３８、ＦＭ３５０－巧通道的接線檢查。在整個系統上電前首先對各開關量??點、傳感器和編碼器的接線進行檢查，并用萬用表進行逐個校驗，檢查是否有錯接、??接或接觸不良的現象存在，測試一次回路和二次回路及各支路的通斷情況是否正常，Ｗ??保各元器件接線的正確性和安全性。??２）各傳感器信號標定??采用精確的測量儀器和方法對需要采集的各項工藝指標進行測量，并將得到的測量結??與實際采集的數據進行比較分析，檢驗誤差是否在超出系統的允許范圍，否則，必須對??感器進行硬件設置或對采集值進行補償、濾波、校正或線性化處理，具體操作如下；??壓力傳感器：檢查各壓力傳感器工作是否正常，測試其采集數據是否精確，可利用高??
【參考文獻】
本文編號：2857553
【學位單位】：西安工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TG315
【部分圖文】：
２．４．１系統單元??Ｓ圧ＭＥＮＳ公司生產的Ｓ７－３００系列ＰＬＣ是模塊化組成結構，主要包括Ｗ下模塊：央處理單元模塊（ＣＰＵ）、導軌（ＲＡＣＩＣ）、電源模塊（ＰＳ）、接口模塊（ＩＭ）、功能模塊（ＦＭ）［２８］〇??電源模塊（ＰＳ）；將Ｓ７－３００化Ｃ與１２０／２３０Ｖ交流電源或者２４／４８／６０／１１０Ｖ直流電源連給系統供電。??接口模塊（ＩＭ）：在多機架配置情況下連接主機架（ＣＲ）和擴展機架（ＥＲ）。??功能模塊（ＦＭ）：主要包含高速計數，定位操作和閉環(huán)控制。??中央處理單元（ＣＰＵ）：不同ＣＰＵ有不同的應用性能，其中包括是否支ＰＲＯＦ舊ＵＳ－ＤＰ，或集成輸入／輸出點等。??２．４．２?Ｓ７－３００提供功能??高速指令處理：指令處理時間為０．１－０．６／ｉ＾ｙ，在中等到較低性能要求范圍內開辟了新的應用領域。??
５丄３?ＰＬＣ的編程語言??Ｓ巧？７有；種標準的化Ｃ編程語言：梯形圖（ＬＡＤ），語句表（ＳＴＬ）和功能圖（ＦＢ巧。每??種語言有各自優(yōu)點：ＬＡＤ和ＦＢＤ編輯器容易輸入并且提供如托放，復制，粘貼等功能直觀??方便，且可在連接庫中應用成型的復雜功能模塊實現方案。Ｓ化的優(yōu)點％用戶直接面向機??器存儲和控制單元，使用過程語言直接編程，更加專業(yè)直觀。用戶可Ｗ隨時檢查每條語句??輸入的正確性，又允許用戶用簡單的文本編輯器實現離線編程。此外，ＳＴＥＰ７還支持集中??高級語言軟件包，下面簡單進行一下說明；??（１）與Ｃ和ＰＡＳＣＡＬ語言相似的Ｓ７ＳＣＬ高級文本語言，符合圧Ｃ?６１１３１－３標準；（２）??適用于順序控制的Ｓ７ＧＲＡＰＨ；?（３）?Ｗ狀態(tài)圖形式描述異步、非順序過程的Ｓ７ＨＩＧＲＡＰＨ；??（４）適用于Ｓ７及Ｍ７，Ｗ圖形方式連接已有功能的ＣＦＣ語言。??另外ＳＴＥＰ７還提供了功能強大的標準程序庫，程序組成模塊表如表５．１所示，程序模??塊包括：??系統功能模塊巧Ｆ巧；提供基礎系統功能巧ＦＣ）??圧Ｃ功能塊Ｆｕｎｃｔｉｏｎ?Ｂｌｏｃｋ：舊Ｃ功能專用??
３．２現場調試過程與步驟??鍛造操作機電氣控制系統安裝完成后，系統調試的主要步驟如下：??１）硬件接線檢査??包括交直流電源接線檢查、通訊電纜連接檢查、ＰＬＣ組態(tài)檢查和ＰＬＣ擴展模塊的Ｉ／Ｏ??Ｗ及特殊模塊巧Ｍ３３８、ＦＭ３５０－巧通道的接線檢查。在整個系統上電前首先對各開關量??點、傳感器和編碼器的接線進行檢查，并用萬用表進行逐個校驗，檢查是否有錯接、??接或接觸不良的現象存在，測試一次回路和二次回路及各支路的通斷情況是否正常，Ｗ??保各元器件接線的正確性和安全性。??２）各傳感器信號標定??采用精確的測量儀器和方法對需要采集的各項工藝指標進行測量，并將得到的測量結??與實際采集的數據進行比較分析，檢驗誤差是否在超出系統的允許范圍，否則，必須對??感器進行硬件設置或對采集值進行補償、濾波、校正或線性化處理，具體操作如下；??壓力傳感器：檢查各壓力傳感器工作是否正常，測試其采集數據是否精確，可利用高??
【參考文獻】
相關期刊論文 前5條
1 張建峽;楊勇;許德志;謝宗安;;單神經元自適應PID控制交流調速系統[J];電機與控制學報;2007年02期
2 王華強;周章海;楊滁光;;基于單神經元自適應PID控制的水輪機調節(jié)系統研究[J];合肥工業(yè)大學學報(自然科學版);2010年10期
3 趙謙;凌玉華;廖力清;施進平;王頌;;基于單神經元自適應PID的摩擦試驗機電慣量系統的研究[J];計算機工程與科學;2010年02期
4 ;Type Design for Heavy-payload Forging Manipulators[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2012年02期
5 王秀君;胡協和;;一種改進的單神經元PID控制策略[J];浙江大學學報(工學版);2011年08期
相關碩士學位論文 前1條
1 紀世梁;20MN鍛造液壓機組控制系統開發(fā)[D];華中科技大學;2011年
本文編號：2857553
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