基于自动机理论的钢铁线材打包机控制软件设计

发布时间：2017-10-10 02:26

  本文关键词：基于自动机理论的钢铁线材打包机控制软件设计

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【摘要】：棒材打包机是针对工业棒形钢材的打捆包装处理而设计的专用机械设备。由于打包工业现场环境恶劣,打包机完成打包操作动作多、工艺复杂,并且企业的自动化生产要求其控制系统具有较高的稳定性,所以对打包机控制系统的设计就显得尤为重要。自动机是一种关于系统状态变迁的数学模型。随着信息科技的发展,自动机理论在很多领域得到了广泛的应用,并且为其分析提供了理论模型和运行算法。在控制系统的设计方面,自动机理论可以有效的处理一切动态离散时序系统,打包机作为复杂的机电系统,利用自动机理论可使系统的分析、综合和实现显得有条不紊,思路清晰。本文是基于自动机理论对打包机的控制系统进行软件设计。首先,对打包机的基本结构和工作原理进行了解,熟悉打包机的工作流程以及打包机的输入输出,对打包机输入序列的不同从而引起状态之间的转换进行分析,得到打包机的有穷自动机模型;其次,根据自动机模型对各个状态进行状态分配,得到状态触发矩阵和状态编码矩阵,列出触发器的各个激励端的输入表达式,根据状态分配可列出输出表达式;最后,根据输入表达式和输出表达式可编写打包机的控制程序。可编程控制器是专门为适应工业环境而设计的工业控制装置,非常适合用来为棒材打包机设计控制系统。编写好PLC程序后,首先对程序进行了仿真软件的调试,然后建立气动验证装置进行了PLC硬件的调试,设计结果满足要求。
【关键词】：打包机 自动机理论 控制设计 逻辑表达式
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG356.45;TB486.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题的研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 打包机的国外研究现状11-13
• 1.2.2 打包机的国内研究现状13
• 1.2.3 自动机理论的国内外应用现状13-15
• 1.3 论文研究内容15
• 1.4 本章小结15-16
• 第2章 打包机的系统分析16-32
• 2.1 打包机的功能描述16-17
• 2.2 打包机的工作过程17-18
• 2.3 打包机的机械装置分析18-20
• 2.4 打包机的机械装置控制分析20-25
• 2.5 打包机的控制模式分析25-27
• 2.6 打包机控制系统选择27-30
• 2.7 打包机的故障分析30-31
• 2.8 本章小结31-32
• 第3章 打包机控制软件逻辑表达式的建立32-56
• 3.1 对打包动作建立逻辑表达式的必要性32-33
• 3.2 打包机的顺序控制分析33-34
• 3.3 打包机自动机模型的建立34-45
• 3.3.1 打包机模式转换自动机模型的建立34-38
• 3.3.2 自动控制模式自动机模型的建立38-40
• 3.3.3 远程控制模式自动机模型的建立40-41
• 3.3.4 合并自动机模型的建立41
• 3.3.5 手动控制模式自动机模型的建立41-44
• 3.3.6 本地控制模式自动机模型的建立44-45
• 3.4 打包机逻辑表达式的建立45-55
• 3.4.1 模式转换状态图逻辑表达式的建立45-47
• 3.4.2 合并状态图逻辑表达式的建立47-50
• 3.4.3 手动模式逻辑表达式的建立50-52
• 3.4.4 本地模式逻辑表达式的建立52-53
• 3.4.5 打包机故障逻辑表达式的建立53
• 3.4.6 打包机逻辑表达式的合并53-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第4章 程序的编写及验证56-72
• 4.1 打包机控制程序的编写56-57
• 4.2 程序的仿真验证57-70
• 4.2.1 程序的仿真软件调试57-61
• 4.2.2 程序的硬件调试61-70
• 4.3 本章小结70-72
• 第5章 总结与展望72-74
• 5.1 总结72-73
• 5.2 展望73-74
• 附录A 梯形图程序74-82
• 参考文献82-86
• 致谢86

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本文编号：1003830