液压缸综合性能试验平台测控系统的设计与开发

发布时间：2017-07-30 11:12

  本文关键词：液压缸综合性能试验平台测控系统的设计与开发

  更多相关文章： 液压缸 性能试验 压力控制 小波分析 测控系统

【摘要】：液压缸作为典型的机械基础零部件,在装备制造过程中扮演着不可或缺的角色,随着液压行业与制造工业的持续发展,对液压缸产品性能的要求也越来越严格。液压缸试验平台作为检测液压缸产品综合性能的主要设备,其自动化及智能化水平直接影响着液压缸性能检测过程的效率与准确性。为了适应企业对液压缸产品检测的可靠性与自动化需求,本文对液压缸综合性能试验平台的测控系统进行了设计与研发。本文首先分析了液压缸性能试验的工作流程以及控制要求,提出了液压缸综合性能试验平台测控系统的总体设计方案。其次,为了满足液压缸试验过程中对系统压力的控制精度要求,提出了试验压力参数化PID控制方法,并结合Matlab/Simulink仿真及现场调试确定了压力控制系统的PID参数整定值；同时针对试验运行期间液压缸内泄漏故障难发现的问题,对采用小波分析方法进行液压缸故障检测的可行性进行了研究,具有一定的应用前景。然后,基于PLC控制器和LabVIEW开发平台,完成了液压缸试验台电气控制系统和上位机监控管理平台的硬软件设计,开发出了液压缸试验台测控系统的硬软件原型。最后,对液压缸试验台测控系统进行了现场调试,并对系统的各项功能进行了测试与验证。液压缸综合性能试验台原型系统已在企业的生产研发中得到了初步应用,并达到了预期的设计及技术指标,有效提高了液压缸性能试验的自动化程度。本文研究成果对同类型乃至其它液压元件试验平台及其测试系统的研发都具有一定的参考价值。
【关键词】：液压缸 性能试验 压力控制 小波分析 测控系统
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.2 液压CAT技术研究及应用现状9-12
• 1.2.1 液压CAT技术的特点及发展趋势9-11
• 1.2.2 液压CAT技术国内外研究现状11-12
• 1.3 课题来源与主要研究内容12
• 1.4 论文组织结构12-14
• 2 液压缸综合性能试验台测控系统总体设计14-22
• 2.1 液压缸综合性能试验台组成及工作分析14-17
• 2.1.1 液压缸综合性能试验台的组成14-15
• 2.1.2 液压缸综合性能试验台工作流程15-17
• 2.2 系统需求分析17-19
• 2.2.1 系统主要技术指标17
• 2.2.2 系统功能需求17-18
• 2.2.3 系统性能需求18-19
• 2.3 系统总体方案设计19-21
• 2.3.1 测控系统总体结构设计19-20
• 2.3.2 系统硬件设计方案20
• 2.3.3 系统软件设计方案20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 液压缸综合性能试验台测控系统关键技术研究22-37
• 3.1 液压缸性能检测试验压力控制系统22-27
• 3.1.1 压力控制系统方案设计22-23
• 3.1.2 压力控制系统参数整定23-26
• 3.1.3 压力控制系统参数化PID控制方法26-27
• 3.2 基于小波分析的液压缸故障检测方法研究27-32
• 3.2.1 液压缸常见故障分析27-28
• 3.2.2 液压缸故障检测方法研究28-29
• 3.2.3 基于小波分析的液压缸故障检测方法29-32
• 3.3 基于云技术的液压缸试验台数据分析处理系统32-36
• 3.3.1 云计算技术概述33-34
• 3.3.2 基于GPRS技术的试验数据无线传输34-35
• 3.3.3 试验数据分析处理系统总体框架35-36
• 3.4 本章小结36-37
• 4 液压缸试验台测控系统硬件设计37-52
• 4.1 测控系统硬件方案概述37-38
• 4.2 系统硬件选型与应用38-45
• 4.2.1 可编程控制器及其扩展模块选型38-41
• 4.2.2 传感器及控制元器件选型41-42
• 4.2.3 触摸屏及数据采集卡的选型与应用42-44
• 4.2.4 GPRS通信模块选型44-45
• 4.3 配电系统设计45-49
• 4.3.1 系统配电方案45
• 4.3.2 配电系统电路设计45-47
• 4.3.3 配电元器件选型47-49
• 4.4 主控电气系统设计49-50
• 4.4.1 PLC模拟量模块连接电路49-50
• 4.4.2 比例阀放大板连接电路50
• 4.5 电气系统抗干扰措施50-51
• 4.6 本章小结51-52
• 5 液压缸试验台测控系统软件设52-67
• 5.1 PLC程序的设计与开发52-55
• 5.1.1 主程序设计52-54
• 5.1.2 手、自动运行子程序设计54-55
• 5.1.3 试验暂停功能的实现55
• 5.2 触摸屏界面的设计与开发55-58
• 5.2.1 液压缸性能试验选择56
• 5.2.2 实时状态监测与数据显示56-57
• 5.2.3 用户权限管理57
• 5.2.4 系统参数配置57
• 5.2.5 故障报警显示57-58
• 5.3 上位机监控管理平台的设计与实现58-66
• 5.3.1 上位机监控管理平台架构58
• 5.3.2 PLC串口通讯程序设计58-61
• 5.3.3 GPRS远程通信程序设计61-63
• 5.3.4 试验数据采集与分析处理的实现63-66
• 5.3.5 液压缸二维码铭牌生成功能实现66
• 5.4 本章小结66-67
• 6 系统调试与运行67-76
• 6.1 PLC控制系统现场调试67-70
• 6.1.1 PLC电控柜的安装与布线67-68
• 6.1.2 PLC程序的仿真与现场调试68
• 6.1.3 触摸屏组态程序调试68-69
• 6.1.4 控制系统传感器测试与标定69-70
• 6.2 上位机监控管理平台功能测试70-73
• 6.2.1 上下位机串口通信功能测试70-71
• 6.2.2 GPRS通信功能测试71-72
• 6.2.3 试验数据管理功能测试72-73
• 6.3 液压缸综合性能试验台测控系统现场运行73-75
• 6.3.1 整机运行前的准备工作73-74
• 6.3.2 液压缸综合性能试验台运行情况74-75
• 6.3.3 调试过程中发现并解决的问题75
• 6.4 本章小结75-76
• 7 总结与展望76-78
• 7.1 总结76-77
• 7.2 展望77-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-83
• 附录83

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵军;同步回路中液压缸的新结构[J];液压与气动;2001年08期

2 张剑慈;液压缸失灵的原因分析与维修[J];机械工程师;2001年01期

3 张爱红;双向内部钢球锁液压缸[J];液压与气动;2002年04期

4 温锦海,武俊喜,胡瑞峰;一种自动卸荷式液压缸[J];辽宁工学院学报;2002年06期

5 吴兴奎;一种新型结构的液压缸[J];液压与气动;2003年01期

6 高文斌,贾艳荣,于红艳;改进设计200t液压缸[J];设备管理与维修;2003年09期

7 陈先惠;冶金行业液压缸典型故障及其维修[J];液压与气动;2004年11期

8 赵江鸿;液压缸故障排除[J];工程机械与维修;2005年19期

9 孙永红;王丽;;徐液制造出超大液压缸[J];工程机械文摘;2005年06期

10 周恩涛,李娜,杨文林,牟丹,刘善勇;液压缸内泄漏分析方法的研究[J];润滑与密封;2005年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 袁立鹏;赵克定;李海金;;阀控液压缸统一流量方程的分析研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（上）[C];2005年

2 连伟才;苏晓生;;探讨提高机械液压缸寿命的措施[A];九省二区第三届泛珠三角先进制造论坛论文集[C];2006年

3 佟立军;;新型的液压缸同步系统的探索与研究[A];2011年第九届全国连铸学术会议论文集[C];2011年

4 彭旭朝;彭磊;刘大葳;;浅谈液压缸压板的改进与应用[A];河北省冶金学会冶金设备学术年会会议论文集[C];2013年

5 夏廷栋;宋慧领;;新型液压缸支承环的试验研究[A];中国机械工程学会物料搬运专业学会第三届年会论文集[C];1988年

6 郑军华;邢西哲;傅强;;液压缸故障诊断信号监测系统的研究[A];液压与气动学术研讨会论文集[C];2004年

7 郑军华;邢西哲;傅强;;液压缸故障诊断信号监测系统的研究[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集（第三卷）[C];2004年

8 泮健;施光林;杨鹏;;基于高速电磁开关阀的多液压缸位置协调控制系统[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年

9 阿里·塔哈;易孟林;曹树平;宋静;;采用不对称液压缸的电液伺服控制系统的研究[A];第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集（第二卷）[C];2000年

10 林荣川;郭隐彪;;液压缸临界载荷计算[A];福建省科协第四届学术年会——提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 刘锡禧;我市两项目获省科技专项资金[N];韶关日报;2011年

2 展军;优化密封选型 保障液压缸高效运转[N];中国冶金报;2009年

3 张琨;重液公司成功研发超高压液压缸[N];中国船舶报;2010年

4 ;电动步进液压缸在连铸机上的应用[N];世界金属导报;2013年

5 张磊 虞舒佳;马钢三钢轧总厂液压缸备件国产化成效显著[N];中国冶金报;2010年

6 记者 张侃　编辑 祝建华;星马汽车一产品获国家专利[N];上海证券报;2010年

7 龚飞;长江液压公司特大型液压缸系列项目通过验收[N];泸州日报;2010年

8 ;旧机械的检测与使用[N];中国交通报;2010年

9 宗荷;国产陶瓷活塞杆液压缸通过鉴定[N];中国船舶报;2008年

10 罗强;我国首套ME-C机液压缸单元交付[N];中国船舶报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 张柏森;薄壁钽铌管材矫直方法与装备研究[D];东北大学;2013年

2 潘峰;行程传感液压缸基础技术的研究[D];浙江大学;2002年

3 张京平;液压缸内动边界流场的数值分析[D];浙江大学;2001年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王兰;液压缸计算机辅助设计系统研究[D];燕山大学;2001年

2 李宇彤;液压缸智能计算机辅助设计系统的开发和研究[D];吉林大学;2005年

3 张文汉;液压缸计算机辅助设计系统的开发和研究[D];东北大学;2008年

4 高挺;液压缸再制造可行性分析[D];武汉科技大学;2013年

5 沈洋;基于动网格技术的高速液压缸动态过程流场数值模拟[D];武汉科技大学;2013年

6 廖建源;液压缸计算机辅助设计系统开发研究[D];华南理工大学;2015年

7 朱宇驰;装载机动臂液压缸可靠性研究[D];燕山大学;2015年

8 李彩红;WY20挖掘机液压缸密封分析与改进[D];燕山大学;2015年

9 邢玉龙;液压缸精密驱动单元实验研究[D];天津理工大学;2015年

10 刘洪春;液压缸综合性能测试试验台机械结构及液控部分的设计与开发[D];南京理工大学;2015年

，

本文编号：593922