本文關(guān)鍵詞：銅閥門熱鍛自動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：閥門是一種典型的流體控制設(shè)備,在石化、電力系統(tǒng)、工業(yè)、宇航以及各種領(lǐng)域內(nèi)起著不可或缺的作用。隨著行業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)有的銅閥制造技術(shù)裝備已不能滿足企業(yè)發(fā)展要求,勞動(dòng)密集型銅閥制造企業(yè)尋求產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。銅閥生產(chǎn)工藝中關(guān)鍵環(huán)節(jié)——熱鍛環(huán)節(jié)是企業(yè)轉(zhuǎn)型的突破點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)銅閥熱鍛自動(dòng)化已成為行業(yè)內(nèi)的研究熱點(diǎn)。雖然其他行業(yè)中有成功的熱鍛自動(dòng)化案例,但并不適用于銅閥門行業(yè),因此本文針對(duì)銅閥門企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn),開發(fā)出一套銅閥門熱鍛自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)。首先分析熱鍛自動(dòng)化系統(tǒng)的共同特點(diǎn),結(jié)合銅閥門生產(chǎn)工藝要求和熱鍛自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)銅閥門熱鍛自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì),提出了熱鍛系統(tǒng)中四個(gè)關(guān)鍵問題的解決方案,并在此基礎(chǔ)上對(duì)方案進(jìn)行了細(xì)致的分析與設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)銅閥門自動(dòng)熱鍛過程中的上料自動(dòng)化、感應(yīng)加熱溫度控制、機(jī)械手操作和沖床聯(lián)動(dòng)。采用專用節(jié)拍式上料機(jī)代替人工上料實(shí)現(xiàn)上料自動(dòng)化。銅棒加熱方式采用感應(yīng)加熱,為了提高毛坯質(zhì)量對(duì)感應(yīng)加熱的溫度進(jìn)行控制。本文對(duì)銅棒料感應(yīng)加熱過程進(jìn)行了詳細(xì)的電磁學(xué)和熱力學(xué)分析,成功建立了被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型并對(duì)溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。采用專門設(shè)計(jì)的五自由度熱鍛機(jī)械手代替人手并將沖床納入到控制系統(tǒng)中。給出了以PLC作為控制器的自動(dòng)控制系統(tǒng)并對(duì)其進(jìn)行了電氣設(shè)計(jì),包括器件選型、布局和線路設(shè)計(jì)。給出了整個(gè)熱鍛自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制邏輯流程,其中包括上料機(jī)、輔助機(jī)構(gòu)、電爐、機(jī)械手和沖床的程序流程圖。并對(duì)系統(tǒng)的人機(jī)界面進(jìn)行設(shè)計(jì)和系統(tǒng)相關(guān)功能的PLC程序編寫。最后進(jìn)行了樣機(jī)制作與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,給出了系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果。并分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的不足,提出了下一步的工作目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：銅閥門熱鍛 感應(yīng)加熱 PID 機(jī)械手 PLC
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG316.8;TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景與意義8-9
• 1.1.1 課題研究背景8
• 1.1.2 課題研究意義8-9
• 1.2 銅閥門熱鍛工藝9-10
• 1.3 熱鍛自動(dòng)化系統(tǒng)概述10-12
• 1.3.1 熱鍛自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)10
• 1.3.2 熱鍛自動(dòng)化的發(fā)展與現(xiàn)狀10-12
• 1.4 本文研究任務(wù)和主要內(nèi)容12-13
• 1.4.1 本文研究任務(wù)12
• 1.4.2 本文主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.5 本文的創(chuàng)新點(diǎn)13-14
• 第二章 銅閥門自動(dòng)熱鍛系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)14-23
• 2.1 銅閥門自動(dòng)熱鍛系統(tǒng)總體方案概述14
• 2.2 銅閥門自動(dòng)熱鍛系統(tǒng)上料方案14-16
• 2.2.1 上料方式對(duì)比與選擇14-15
• 2.2.2 上料機(jī)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2.3 上料機(jī)工作流程16
• 2.3 銅閥門自動(dòng)熱鍛系統(tǒng)加熱方案16-18
• 2.3.1 加熱方式對(duì)比與選擇16-17
• 2.3.2 溫度控制原理17-18
• 2.4 銅閥門自動(dòng)熱鍛系統(tǒng)機(jī)械手方案18-20
• 2.4.1 熱鍛機(jī)械手性能指標(biāo)18
• 2.4.2 熱鍛機(jī)械手結(jié)構(gòu)18-19
• 2.4.3 熱鍛機(jī)械手的工作流程19-20
• 2.5 銅閥門自動(dòng)熱鍛系統(tǒng)鍛壓設(shè)備改造方案20-22
• 2.5.1 鍛壓設(shè)備的控制要求20
• 2.5.2 沖壓設(shè)備的比較與選擇20-21
• 2.5.3 普通沖床改造與工作流程21-22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第三章 銅閥門自動(dòng)熱鍛系統(tǒng)加熱環(huán)節(jié)模型與溫度控制23-35
• 3.1 銅棒感應(yīng)加熱簡(jiǎn)易模型23-24
• 3.2 感應(yīng)加熱系統(tǒng)各環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)模型24-29
• 3.2.1 感應(yīng)加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)24-25
• 3.2.2 電源環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型25
• 3.2.3 線圈環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型25-27
• 3.2.4 銅棒渦流環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型27-28
• 3.2.5 銅棒集膚效應(yīng)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型28-29
• 3.2.6 銅棒熱傳導(dǎo)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型29
• 3.3 參數(shù)變化下對(duì)數(shù)學(xué)模型的影響29-32
• 3.3.1 渦流電阻變化對(duì)模型的影響29-31
• 3.3.2 銅棒比熱容變化對(duì)模型的影響31-32
• 3.4 溫度控制模型仿真32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 銅閥門熱鍛自動(dòng)控制系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)35-50
• 4.1 電氣控制系統(tǒng)核心部件選型36-40
• 4.1.1 控制器選型36-37
• 4.1.2 伺服電機(jī)選型37-39
• 4.1.3 觸摸屏選型39-40
• 4.1.4 紅外測(cè)溫儀選型40
• 4.2 電氣線路設(shè)計(jì)40-46
• 4.2.1 總電氣柜布局設(shè)計(jì)40-42
• 4.2.2 主供電電路設(shè)計(jì)42-43
• 4.2.3 伺服電路設(shè)計(jì)與伺服設(shè)置43-46
• 4.3 PLC外圍I/O接線設(shè)計(jì)46-49
• 4.3.1 輸入輸出地址分配46-49
• 4.3.2 PLC接線圖49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第五章 銅閥門熱鍛自動(dòng)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)50-64
• 5.1 編輯軟件介紹50
• 5.2 銅閥門熱鍛自動(dòng)控制系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)50-54
• 5.2.1 銅閥門熱鍛自動(dòng)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)過程50-51
• 5.2.2 銅閥門熱鍛自動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)聯(lián)信號(hào)51-52
• 5.2.3 銅閥門熱鍛自動(dòng)控制系統(tǒng)程序總體結(jié)構(gòu)52-54
• 5.3 人機(jī)界面與對(duì)應(yīng)PLC功能程序設(shè)計(jì)54-62
• 5.3.1 手動(dòng)畫面及手動(dòng)功能程序54-56
• 5.3.2 示教畫面及示教功能程序56-59
• 5.3.3 整定畫面及溫控PID功能程序59-61
• 5.3.4 系統(tǒng)其他畫面61-62
• 5.4 聯(lián)動(dòng)調(diào)試運(yùn)行結(jié)果分析62-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 主要結(jié)論64
• 6.2 展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 附錄70

  本文關(guān)鍵詞：銅閥門熱鍛自動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：477078