基于CC-Link排土机控制系统的研究和设计

发布时间：2017-11-08 21:25

本文关键词：基于CC-Link排土机控制系统的研究和设计

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【摘要】：排土机是现代散状物料连续装卸系统的关键部分，配合斗轮堆取料机等大型工程机械使用，我国能源储藏量位居世界前列，排土机广泛应用于煤炭、冶金、矿山等能源成产的工业领域。随着排土机向自动化智能化无人化发展，其控制方法也不断变化和进步。本课题源于与天津重钢机械装备股份有限公司的合作项目：大型高效物料装卸搬运装备的技术引进与开发。目前，国内生产的排土机效率不高且控制系统还不成熟，主要靠国外进口。要实现排土场自动化无人化生产，涉及到各行各业的知识，且需要整个矿山场地工程机械的全自动化配合。为推进排土机向自动化智能化方向发展，论文设计了一种基于现场总线自动化的排土机控制系统。排土机电气系统庞大复杂，控制点多，文中主要对低压电的部分进行设计和研究。为了提高自动化的可靠性，采用现场总线控制方式；为了提高排土机的排土效率，皮带输送散料土，需要对尾车入口处皮带排土量进行检测和闭环控制；为快速排查排土机控制系统故障，迅速定位，控制程序中采用基于PLC的动态系统故障诊断，并将故障点通过人机交互界面友好显示。首先，研究排土机的整机结构、功能、工艺流程等内容得出主要控制对象和控制信息，控制核心采用CC-Link现场总线及Q系列PLC，设计出基于CC-Link现场总线的总体控制设计方案，并搭建出控制系统的硬件平台。其次，排土机结构大型且复杂，控制点多控制对象协同合作困难,排土机的软件程序编写关键且难度较大，排土机软件控制系统的设计是通过软件程序设计、人机交互系统友好界面开发、基于PLC的故障诊断模块的内测试检测的实现，采用故障诊断模块，系统能够快速、准确地判断出故障的原因，明显提高排土机生产效率及自动化程度。最后，实现主从站间及触摸屏与主站间的通讯，，在实验室环境下对主站与远程I/O站，智能设备站进行通讯测试，基于PLC故障诊断程序设计的效果以及控制系统的变频调速系统达到的预想的控制，为样机的制造奠定了基础。
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP273;TH237

【参考文献】

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