發(fā)布時(shí)間：2020-09-11 22:30

　　 電磁閥是工業(yè)控制系統(tǒng)中重要的執(zhí)行元件,其性能的好壞直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全性及可靠性。鑒于我國(guó)目前尚沒(méi)有功能完備且技術(shù)先進(jìn)的電磁閥自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備,本論文以某電磁閥生產(chǎn)企業(yè)的項(xiàng)目為背景研發(fā)了一套多功能和智能化的電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)。該檢測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)對(duì)推動(dòng)電磁閥企業(yè)的生產(chǎn)及電磁閥行業(yè)的發(fā)展起著重要的作用。本文通過(guò)理論分析、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)及試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,對(duì)電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)和相關(guān)流體控制技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和探討,主要研究工作如下： 1.首先進(jìn)行了電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì),該方案可分為計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)和流體控制系統(tǒng)兩大部分,其中對(duì)于計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的開發(fā)涉及到硬件和軟件兩個(gè)方面：硬件方面著重研究上位工控機(jī)與下位機(jī)PLC組成的集成控制方案,并討論了硬件結(jié)構(gòu)和配置及硬件抗干擾技術(shù)；軟件方面以虛擬儀器技術(shù)的設(shè)計(jì)思想為指導(dǎo),設(shè)計(jì)了電磁閥各項(xiàng)性能試驗(yàn)的測(cè)試平臺(tái),采用Labview開發(fā)了測(cè)控軟件,該軟件可自動(dòng)完成對(duì)電磁閥的性能測(cè)試,具有數(shù)據(jù)采集、控制、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)管理和打印輸出以及用戶界面等功能。 2.電磁閥試驗(yàn)臺(tái)具有頻繁使用且間歇?jiǎng)幼鞯奶匦?管路內(nèi)流體經(jīng)常以非恒定流狀態(tài)頻繁振蕩,導(dǎo)致管路振動(dòng)繼而損壞高精度傳感器和流體元件。因此,本論文對(duì)電磁閥試驗(yàn)臺(tái)主測(cè)試管路的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究,運(yùn)用阻抗分析法分析主測(cè)試管路發(fā)生諧振的條件以及該管路在頻率域內(nèi)的壓力傳遞特性。采用流體管路頻域模型的近似方法對(duì)主測(cè)試管路的壓力比頻率特性進(jìn)行了仿真研究,通過(guò)仿真研究對(duì)流體管路的幾何尺寸和管路的長(zhǎng)度等因素作出了合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3.分析了誘發(fā)液壓沖擊和脈動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)理,計(jì)算了最大沖擊壓力和泵源脈動(dòng)頻率。因在實(shí)際的流體系統(tǒng)中根本消除壓力沖擊和振動(dòng)源的脈動(dòng)是極其困難的,采用調(diào)整系統(tǒng)的阻抗特性(如改變管長(zhǎng)和元件結(jié)構(gòu)等)又要受到系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)的限制(如系統(tǒng)正常運(yùn)行工況、元件安裝空間方位等),因此,采用蓄能器以衰減或吸收液壓沖擊和脈動(dòng)。通過(guò)對(duì)蓄能器的消減作用及其動(dòng)態(tài)特性的分析,進(jìn)而合理選擇蓄能器的相關(guān)參數(shù),使蓄能器達(dá)到最佳的減振效果。 4.設(shè)計(jì)了電磁閥試驗(yàn)臺(tái)流體系統(tǒng)的壓力控制方案。針對(duì)該流體系統(tǒng)中壓力難于精確控制的問(wèn)題,分析了變頻泵控調(diào)壓的壓力控制原理,并對(duì)壓力控制的關(guān)鍵元器件進(jìn)行了合理選擇。建立了流體系統(tǒng)壓力的數(shù)學(xué)模型并根據(jù)模糊控制和PID控制各自的優(yōu)點(diǎn),選擇模糊自適應(yīng)PID控制算法為系統(tǒng)壓力控制策略,進(jìn)行了仿真研究,并將其應(yīng)用于系統(tǒng)泄漏試驗(yàn)和密封試驗(yàn)中。 5.基于以上流體控制技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題的研究,設(shè)計(jì)了流體試驗(yàn)臺(tái)和闡述了其結(jié)構(gòu)和工作原理,并在現(xiàn)場(chǎng)搭建完成所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)。遵循國(guó)家規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究了不同類型電磁閥產(chǎn)品的出廠試驗(yàn)和型式試驗(yàn)的試驗(yàn)方法和流程。最后對(duì)所設(shè)計(jì)和開發(fā)電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際運(yùn)行及進(jìn)行了電磁閥的各項(xiàng)性能檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)�，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)不僅驗(yàn)證了本文對(duì)于電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)和相關(guān)流體控制技術(shù)的研究思路和研究方法是可行的,同時(shí)也表明該電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)不但完全滿足電磁閥產(chǎn)品生產(chǎn)的需要,而且功能完善、自動(dòng)化程度高且具有極高的應(yīng)用和推廣價(jià)值。 本文的相關(guān)研究不僅為成功開發(fā)一個(gè)高性能的電磁閥檢測(cè)系統(tǒng)提供了有力的理論依據(jù)和技術(shù)保障,同時(shí)對(duì)自動(dòng)化測(cè)控領(lǐng)域和相關(guān)流體控制技術(shù)的理論研究及實(shí)際應(yīng)用也具有重要的學(xué)術(shù)參考價(jià)值。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TH134

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 杜金鳳;螺紋插裝電磁換向閥的設(shè)計(jì)與仿真研究[D];南京理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2817257