轧机辊道综合点检实训系统的设计与应用研究

发布时间：2017-10-21 11:05

  本文关键词：轧机辊道综合点检实训系统的设计与应用研究

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【摘要】：设备点检是工厂正常运行中不可缺少的一环,对点检职工进行有效的培训能够提高工厂的点检效率,降低事故风险。本课题基于钢厂对辊道系统和干油系统的日常点检工作内容,设计了一套综合点检实训系统,用来对钢厂的点检职工进行培训和考核。本系统在机械外观上与生产现场总体一致,使用实物制造和半实物仿真相结合的方式对现场常见的故障进行了故障现象模拟。重新设计了辊道系统内部的机械结构,使其能够隐蔽地容纳故障模拟元件,实现故障半实物仿真。本系统在控制结构上利用单片机和PLC组成分布式控制系统,通过现场总线方式实现了工控机对各个故障控制及运行模块的单独控制。本系统使用STM32 MCU制作故障控制器,控制用于模拟故障现象所用的加热片、MP3模块、振动电机等,同时使用MM440控制辊道电机的启停。本系统使用ACCESS编写了用于教学和考核的试题库,并在上位机中提供了简单的调用功能,实现了操作者对点检考试试题的修改和调用。作为全国首套综合点检实训系统,本系统目前已投入使用,通过工控机即可实现对系统的全部操作,十分简便。本系统参与了点检职工技能大赛,检查出了学员在设备点检中的薄弱环节,为今后教学活动的开展提供了参考。作为一项创新性的工程,对类似系统将来的设计具有参考意义。
【关键词】：半实物仿真 故障模拟 分布式控制系统 数据库 应用研究
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273;TG334.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 课题背景及文献综述9-19
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 课题的目的及应用意义10
• 1.3 文献综述10-15
• 1.3.1 辊道主要故障及其特点综述10-12
• 1.3.2 半实物仿真技术在故障模拟上的运用12-13
• 1.3.3 分布式控制系统与现场总线的结合运用13-14
• 1.3.4 单片机在智能控制模块设计中的运用14-15
• 1.4 课题的研究内容及总体方案15-17
• 1.4.1 课题的研究内容15-16
• 1.4.2 课题的研究方案16-17
• 1.5 课题创新性17-18
• 1.6 各章节内容安排18-19
• 第2章 实训系统的机械设计19-34
• 2.1 辊道装置机械设计方案综述19-20
• 2.2 各类辊道装置的机械设计20-25
• 2.2.1 辊道装置整体结构设计20-22
• 2.2.2 辊道装置的润滑和密封22-23
• 2.2.3 其他类型辊道装置的机械设计23-25
• 2.3 辊道装置中故障模块设计25-30
• 2.3.1 实物故障的机械设计25-27
• 2.3.2 半实物仿真部件的设计27-30
• 2.4 干油系统分配器的设计30-32
• 2.5 辊道装置配套设施的机械设计32-33
• 2.5.1 辊道装置基座设计及调换方式32-33
• 2.5.2 实训系统电器控制柜设计33
• 2.6 本章小结33-34
• 第3章 实训系统常规控制系统设计34-42
• 3.1 实训系统总体控制方案设计34-35
• 3.2 实训系统整体运行流程35-37
• 3.3 工控机与PLC的通讯及辊道的控制37-38
• 3.4 工控机与单片机通讯的实现38-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 实训系统故障模拟系统的设计42-60
• 4.1 辊道故障模拟系统的设计42-45
• 4.2 辊道编号识别系统的设计45-46
• 4.3 模拟故障现象执行效果对比46-50
• 4.3.1 温度闭环控制方式46-49
• 4.3.2 温度开环控制方式49
• 4.3.3 振动模拟效果对比49-50
• 4.4 干油故障模拟系统的设计50-53
• 4.5 实训系统题库功能的设计53-59
• 4.5.1 故障手动设置的实现53-54
• 4.5.2 试题数据库的设计54-55
• 4.5.3 数据库与上位机的关联55-58
• 4.5.4 故障设置状态清单的生成58-59
• 4.6 本章小结59-60
• 第5章 实训系统的安装、运行与应用研究60-68
• 5.1 实训系统机械装置的固定60-61
• 5.2 实训系统的启动与运行61-64
• 5.2.1 实训系统的启动流程61-63
• 5.2.2 实训系统的日常维护63
• 5.2.3 实训系统竞赛模式流程63-64
• 5.3 实训系统在点检竞赛中的应用研究64-67
• 5.3.1 点检竞赛情况统计64-65
• 5.3.2 点检竞赛结果分析65-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第6章 总结与展望68-70
• 参考文献70-74
• 致谢74

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本文编号：1072966