基于PLC的真空调压铸造智能控制系统研制

发布时间：2016-09-30 16:14

本文关键词：基于PLC的真空调压铸造智能控制系统研制，由笔耕文化传播整理发布。

《南昌航空大学》 2014年

基于PLC的真空调压铸造智能控制系统研制

杨威

【摘要】：近年来，我国的铸造业获得了突飞猛进的发展，其中真空调压铸造在军械、航运、汽车和国防工业领域中得到充分的应用。真空调压铸造方法是生产优质精密铸件的理想方法，日益受到铸造界的关注。铸件质量的好坏取决于铸造控制系统的控制精度和控制系统的响应速度。本文针对传统的铸造控制系统自动化程度低，铸件精度不高，，集成程度低等缺点，结合真空调压铸造技术与PLC控制系统的特点，设计了基于PLC的真空调压铸造智能控制系统。本文首先着手于真空调压铸造现场控制系统的设计，在分析现有铸造设备的生产工艺过程及原理的基础上，结合高精度数字组合阀和气动球阀的运用，使设备能够根据不同的工艺参数精确无误地生产所需铸件。现场控制系统以西门子S7-200系列PLC为控制核心，外围接口电路包括：模拟量/数字量输入电路、数字量输出电路、直流电源、温度采集电路等。现场控制站编程时运用STEP7-Micro/WIN编程软件，使用梯形图（LAD）编程语言编写，使得现场控制站能够按照工艺要求完成现场采样、数据处理、数据上传、控制输出等过程。在上位机软件设计中，利用VC++编写监控与管理软件，完成周期性的下载由PLC上传的数据，使铸造系统能够根据各工艺段进行精确控制，并及时的将采集到的压力数据、调节阀的开度控制数据、工艺运行情况等，以动态曲线图、滚动数据表、动态铸造进程显示等直观传递给操作人员，使操作人员及时的掌握铸造进度情况，并将这些数据存入到数据库中，方便工程人员日后分析提供有效数据。最后针对真空调压铸造过程呈现出非线性、时变、滞后性严重等特性设计了压力闭环控制回路。在此基础上，采用常规PID与模糊控制算法相结合的方式实现了对真空调压铸造的工艺过程控制。本课题设计的基于PLC的真空调压铸造智能控制系统，将PLC技术、VC++软件开发技术、经典PID控制技术、模糊控制技术、数据库技术、分布式控制技术与真空调压铸造技术融为一体，使得控制软件界面更加友好、系统结构更加合理、铸造历史数据管理更加方面，并较好的实现了真空调压铸造工艺的精确控制，对进一步研究和推广真空调压铸造技术具有重要意义。

【关键词】：
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP273.5;TG248
【目录】：

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【参考文献】

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1 孟凡兵;张怀存;;基于PLC的模糊PID控制系统的研究[J];国内外机电一体化技术;2005年01期

2 陈喜阳,张克危,彭玉成;VC在监测系统中图形刷新问题的研究[J];工业控制计算机;2004年04期

3 曾建民,顾红,周尧和,张延威;调压铸造充填工艺参数的研究[J];航空精密制造技术;1997年03期

4 康斌栋,王志新;基于PLC模糊控制软件的设计研究[J];机电一体化;2000年01期

5 常发亮,刘静;多线程下多媒体定时器在快速数据采集中的应用[J];计算机应用;2003年S1期

6 李卓,萧德云,何世忠;基于Fuzzy推理的自调整PID控制器[J];控制理论与应用;1997年02期

7 丁永生,应浩,任立红,邵世煌;解析模糊控制理论:模糊控制系统的结构和稳定性分析[J];控制与决策;2000年02期

8 张金明,李人厚;模糊控制的系统化设计和稳定性分析[J];自动化学报;1999年04期

9 严青松,余欢,俞子荣,黄金泉,胡美忠;智能控制的真空变压反重力铸造薄壁铸件充型机理的研究[J];南昌航空工业学院学报(自然科学版);2002年04期

10 李一波;宋述锡;;基于模糊自整定PID四旋翼无人机悬停控制[J];控制工程;2013年05期

【共引文献】

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1 范程华;朱武;;专家PID温度控制在高真空磁控溅射镀膜机中的应用研究[J];合肥师范学院学报;2009年03期

2 胡龙军;陈一波;陶吉利;;基于神经网络参数自整定PID控制的应用[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年06期

3 刘国璧;袁宏俊;孙群;孟涛;;基于模糊神经网络的刘翔110m栏成绩预测[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年01期

4 沈亚斌;赵涛;陈桂;;过程控制系统课程教学改革的探索与实践[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年06期

5 徐波;;一种简单可靠的DCS总线协议[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年03期

6 刘志学;吴丽娟;;模糊迭代学习在单关节机器人运动控制中的应用[J];辽宁科技大学学报;2009年04期

7 刘宇;王克成;;基于Fuzzy-PID算法的热处理炉新型控制器[J];辽宁科技大学学报;2009年06期

8 徐少川;王琳琳;;基于单神经元自适应PID的煤气混合解耦控制[J];辽宁科技大学学报;2010年02期

9 杨玉杰;;模糊控制在酸洗系统温度控制中的应用[J];辽宁科技大学学报;2010年03期

10 赵爱玲;黄景涛;;基于单片机的电阻炉温度控制系统[J];安阳工学院学报;2008年06期

中国重要会议论文全文数据库前10条

1 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

2 王旭光;孙衢;;基于模糊免疫控制的PI调速器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

3 曾喆昭;;基于神经元PID最优控制的汽轮机调速系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

4 ;Research of PID Parameter Optimization Based-on Cultural Based Ant Colony Algorithm for Superheated Steam Temperature[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

5 苏思贤;杨慧中;;一种基于RBF在线辨识的单神经元自抗扰控制器[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年

6 潘海鹏;冯孝燕;苏良瑶;;基于模糊PID复合前馈控制的电脑横机定位控制系统[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年

7 潘亚菲;勇辉;;煤矿主井装载自动化技术[A];煤炭机电与自动化实用技术[C];2012年

8 张慧;;锅炉燃烧过程的优化控制研究[A];创新沈阳文集（A）[C];2009年

9 张亮;;模糊/PID控制器的设计及仿真研究[A];创新沈阳文集（A）[C];2009年

10 王荣彦;姜一峰;许英恩;;模糊PID控制算法在磨机给矿控制中的研究与应用[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库前10条

1 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年

2 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年

3 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年

4 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年

5 何丽娟;冷变换器原理及其在低品位热驱动制冷系统中的应用研究[D];浙江大学;2009年

6 曹建伟;直拉式单晶硅生长炉的关键技术研究[D];浙江大学;2010年

7 杨建强;四频差动激光陀螺相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

8 张红娟;变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究[D];太原理工大学;2011年

9 张志锋;感应电机无速度传感器直接转矩控制关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年

10 张建国;双离合器式自动变速器控制品质评价与优化[D];吉林大学;2011年

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1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年

2 吴蒙;浇注工艺对薄壁铝合金真空差压充型影响的研究[D];南昌航空大学;2010年

3 徐旭;基于ARM的电阻点焊控制器[D];南昌航空大学;2010年

4 苗晋玲;基于ARM的三自由度直升机嵌入式控制系统设计[D];南昌航空大学;2010年

5 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年

6 周宁;鳄鱼式液压剪切机及其控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年

7 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年

8 徐朋;金属带式液粘传动装置在带式输送机功率平衡中的研究与应用[D];山东科技大学;2010年

9 苏鹏;带式输送机起动制动一体化自动控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年

10 葛夫强;基于可编程控制器的矿用隔爆型高压真空配电装置测控系统[D];山东科技大学;2010年

【二级参考文献】

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1 路兆梅;柏广昌;冷增祥;;模糊控制系统的相平面分析[J];电气自动化;1996年06期

2 李硕亚,喻阳志;GCU-100 动态轨道衡称重监控管理系统[J];电子仪器仪表用户;1997年05期

3 薛寒松,李华基,王勇勤;薄壁件差压铸造的充型特点及影响因素[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年10期

4 刘定晟,杨俊,蒋迪清;用Visual Basic实现测控软件中的实时曲线和历史曲线[J];工业控制计算机;2001年04期

5 林明星,赵永瑞,李倩;一种PLC智能控制的程序设计方法[J];工业仪表与自动化装置;2000年03期

6 曾建民,张赋升,程功善,张延威;低压铸造充型动力学的高速摄影观察[J];光子学报;1992年04期

7 曾建民,周尧和;薄壁铸件及其反重力成形技术[J];航空精密制造技术;1999年03期

8 刘会英,盖玉先,周遐余;低压铸造的计算机控制系统[J];沈阳航空工业学院学报;1998年02期

9 姚锡凡,陈统坚;差压铸造过程的参数自调整模糊控制[J];华南理工大学学报(自然科学版);1998年01期

10 盖玉先,刘会英;低压铸造的模糊控制[J];航天工艺;2000年03期

中国博士学位论文全文数据库前1条

1 严青松;智能控制的薄壁铝合金铸件真空差压铸造工艺与理论[D];华中科技大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库前1条

1 李新雷;大型反重力铸造设备及其控制技术的研究[D];西北工业大学;2004年

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1 吴江;冯志军;闫卫平;翟虎;;调压铸造技术的研究现状及发展[J];铸造;2009年08期

2 李世嘉;侯击波;李传大;刘云;;复杂薄壁铝合金铸件磁动力真空调压铸造工艺研究[J];热加工工艺;2009年09期

3 王猛,曾建民,黄卫东;调压铸造技术对铝合金铸件性能的改善[J];铸造技术;2004年06期

4 邢小军,刘歌群,闫建国,卢京潮;基于LabVIEW的分布式调压铸造计算机控制系统设计[J];制造业自动化;2004年03期

5 曾建民,顾红,王力军,龙国荣,甘武奎,吴一渝;用调压铸造改善ZL101A-T6合金力学性能[J];热加工工艺;2005年02期

6 俞子荣,万永菁,余欢;MATLAB在调压铸造系统智能控制仿真中的应用[J];南昌航空工业学院学报;2000年01期

7 闫乃舜;董安平;张佼;王国祥;王俊;孙宝德;;高温合金薄壁铸件调压铸造技术展望[J];热加工工艺;2014年05期

8 黄纪蓉,曾建民,孙仙奇,高庆华,黄卫东,单志发;时效和调压浇注对ZL101A-T6合金性能的影响[J];航空精密制造技术;2003年03期

9 张冀勇,张延威;调压铸造铝合金波导元件成形技术的研究[J];宇航材料工艺;1993年01期

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1 邢小军;闫建国;王晶;;调压铸造模糊-PID控制方法研究[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年

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1 特约记者李韶华杨勇汪效鹏;[N];中国航空报;2005年

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1 聂硕;基于计算机调压铸造的综合测试系统设计[D];西北工业大学;2007年

2 王晶;调压铸造计算机控制系统设计与控制方法研究[D];西北工业大学;2003年

3 邢小军;调压铸造控制系统设计与控制方法研究[D];西北工业大学;2002年

4 夏建伟;调压铸造控制系统的设计与实现[D];西北工业大学;2007年

5 杨威;基于PLC的真空调压铸造智能控制系统研制[D];南昌航空大学;2014年

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