压缩机曲轴涂钼控制系统研究

发布时间：2021-12-02 09:57

　　曲轴作为活塞式压缩机中重要的运动部件之一,被广泛应用于各类型压缩机中。相比普通固件,应用于压缩机的曲轴通常需要进行表面处理,而喷涂处理是其中一种重要的表面处理方式。曲轴在工作时,曲柄销和主轴颈会发生相对滑动,所以对曲轴表面的喷涂处理工艺、曲轴的喷涂材料和喷涂均匀性有着极高的要求。传统的人工喷涂方式在质量稳定性、工作效率等方面已经不能满足对产品产量的要求,当曲轴长时间运行时,曲柄销和主轴颈的摩擦系数增大,导致摩损加剧,直接影响到曲轴的使用性能和磨损寿命,简单的表面喷涂材料已经不能满足产品的质量。因此,需要寻找一种高效率和高质量的自动喷涂方法,解决控制效果不足的问题,确保喷涂质量。首先,论文分析了现有的表面喷涂方法,介绍了能够改善曲轴工作性能喷涂材料以及喷涂方式。同时在了解了压缩机曲轴现有的表面处理工艺需求,设计了一种上、下位机控制的自动喷涂系统。整个系统的设计思想为模块化设计,将控制系统分成三个重要模块进行研究,分别为精确定位模块、喷涂控制模块、环保模块。精确定位模块运用改进位置前馈PID控制方式,以达到曲轴的精确定位。喷涂控制模块,运用气泵、电磁阀、喷嘴组成喷涂系统,控制方式通过变频器... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的意义及背景
    1.2 喷涂系统国内外研究现状
    1.3 表面喷涂方法研究现状
        1.3.1 热喷涂法
        1.3.2 静电喷涂法
        1.3.3 粘接固体润滑涂层法
    1.4 课题的主要研究内容
第2章 压缩机曲轴涂钼控制系统总体方案设计
    2.1 自动喷涂设计要求
        2.1.1 曲轴喷涂路径设计
        2.1.2 自动喷涂设计原则
        2.1.3 自动喷涂设计目标
    2.2 压缩机曲轴涂钼控制系统的功能和性能要求
        2.2.1 精确定位模块
        2.2.2 喷涂控制模块
        2.2.3 环保系统
    2.3 系统整体方案设计
        2.3.1 设计要求
        2.3.2 总体方案设计
    2.4 本章小结
第3章 伺服定位系统的建模
    3.1 伺服系统的组成环节
    3.2 数学建模的的方法
    3.3 交流伺服电动机数学建模
        3.3.1 PMSM的电压方程
        3.3.2 PMSM的转矩方程
        3.3.3 PMSM的解耦状态方程
    3.4 曲轴传动系统数学建模
        3.4.1 曲轴传动系统结构
        3.4.2 曲轴传动系统数学模型
    3.5 位置前馈PID控制方法
        3.5.1 传统PID控制器
        3.5.2 位置前馈PID控制器
        3.5.3 位置前馈PID控制仿真
    3.6 本章小结
第4章 压缩机曲轴涂钼控制系统的硬件设计
    4.1 涂钼控制系统主要部件选型
        4.1.1 西门子S7-1500PLC
        4.1.2 S7-1500PLC系统结构
        4.1.3 硬件组态PLC系统硬件配置
        4.1.4 KTP700 Basic触摸屏
        4.1.5 西门子伺服驱动系统
    4.2 精确定位模块设计
        4.2.1 精确定位系统的硬件设计
        4.2.2 驱动器参数整定
        4.2.3 输入输出参数及部分基本参数整定
        4.2.4 电子齿轮比的设定
    4.3 喷涂控制模块设计
        4.3.1 喷涂控制模块硬件设计
        4.3.2 喷涂控制模块的控制原理
        4.3.3 喷涂控制模块的控制电路
    4.4 系统硬件电路设计
        4.4.1 控制系统主电路
        4.4.2 涂钼系统控制电路
        4.4.3 PLC输入输出端口配置
    4.5 本章小结
第5章 压缩机曲轴涂钼控制系统的软件设计
    5.1 控制系统程序设计流程
    5.2 I/O映射表
    5.3 控制系统的硬件组态
        5.3.1 博图
        5.3.2 PLC硬件组态
        5.3.3 SINAMICS G120 硬件组态
        5.3.4 伺服驱动器V90 的参数设置
    5.4 PLC的程序设计
        5.4.1 设计喷涂装备PLC控制流程
        5.4.2 程序设计
    5.5 触摸屏设计
        5.5.1 WinCC组态软件
        5.5.2 控制界面设计
    5.6 变参数下涂层厚度分析
    5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3528208