2000KN模具研配液压机电控系统的开发和设计

发布时间：2017-05-27 05:14

  本文关键词：2000KN模具研配液压机电控系统的开发和设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：模具研配液压机是汽车、塑料、压铸等工业中制造、精修大中型模具的关键设备之一。本课题开发的模具研配液压机能对模具直接进行分合、移动、翻转、加压和试模等；同时能提前发现模具设计及制造中的问题，以便及时对模具加以改进修正，提升了工作效率。本文以可编程控制器（PLC）为核心，以液压同步控制器(HNC)为从控制器开发了模具研配液压机的电气控制系统。 本文首先对模具研配液压机的基本结构及功能进行了分析说明，结合其技术特点和工艺要求分析了其机械、液压和气动系统，以便进行接下来的电控系统设计，文章还着重强调了设备的安全设计策略。 在了解了模具研配液压机的控制要求之后，结合机械结构和控制精度稳定性的需要，本文设计了分布式的电气控制方案，即将电控系统分布于液压机的上下两部分并实行实时通信，详细设计了控制系统的软硬件部分。硬件部分包括电气元器件的选型分析和电路图的设计；软件部分包括工艺控制流程设计、程序设计、网络组态设计以及人机交互界面的设计。最后本文针对模具研配液压机主缸同步控制的滑块定位精度进行数学分析，在对液压同步控制器HNC的理论分析的基础上，构建数学模型，，进行系统仿真，提出优化策略，并与最终使用HNC控制的实际结果进行比较分析。 经安装调试之后，现设备已经交付客户使用，运行可靠稳定。
【关键词】：模具研配液压机 PLC Profibus-DP HNC 工业以太网 同步控制
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137;TP273
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 课题国内外应用现状和意义8-9
• 1.1.1 国内外现状8-9
• 1.1.2 课题学术和使用意义9
• 1.2 课题研究目的、内容及技术路线9-10
• 1.2.1 课题研究目的9-10
• 1.2.2 课题的主要内容10
• 1.2.3 课题的技术路线10
• 1.3 课题创新点和关键点10-11
• 1.3.1 课题创新点10
• 1.3.2 课题关键点10-11
• 1.4 本章小结11-12
• 2 模具研配液压机简介12-22
• 2.1 模具研配液压机基础知识12-15
• 2.1.1 模具研配液压机的特点和用途12
• 2.1.2 模具研配液压机的运行简介12-15
• 2.2 模具研配液压机技术参数15-16
• 2.2.1 研配工艺控制的技术参数15-16
• 2.3 模具研配液压机组成16-20
• 2.3.1 机械结构16-18
• 2.3.2 液压系统18-19
• 2.3.3 气动系统19-20
• 2.3.4 其他辅助系统20
• 2.4 本章小结20-22
• 3 模具研配液压机电控系统硬件设计22-46
• 3.1 控制方案设计22-24
• 3.1.1 传统控制方案22
• 3.1.2 分布式控制方案22-23
• 3.1.3 控制方案的选择23-24
• 3.2 控制器硬件分析选型及设计24-29
• 3.2.1 PLC 控制器的选型分析24-26
• 3.2.2 液压智能控制器 HNC26-28
• 3.2.3 泵站控制卡 VT504128-29
• 3.2.4 人机交互界面 HMI29
• 3.3 辅助元器件硬件分析选型及设计29-36
• 3.3.1 变频器29-30
• 3.3.2 传感器30-33
• 3.3.3 安全光幕33-35
• 3.3.4 电子脉冲发生器35-36
• 3.3.5 其它辅助元器件36
• 3.4 电气线路设计36-41
• 3.4.1 主电路设计36-38
• 3.4.2 控制电路设计38-41
• 3.5 电气安全性设计41-44
• 3.5.1 设备安全等级要求41
• 3.5.2 电气安全策略设计41-44
• 3.6 本章小结44-46
• 4 模具研配液压机控制系统通信方案设计及组态46-52
• 4.1 分布式控制工业以太网通信方案46-48
• 4.1.1 工业以太网通信方案介绍46-47
• 4.1.2 分布式控制以太网通信系统的软件组态47-48
• 4.2 主从控制器的 profibus-DP 通信方案48-51
• 4.2.1 Profibus-DP 通信协议48-49
• 4.2.2 profibus-DP 通信系统的组态49-51
• 4.3 本章小结51-52
• 5 模具研配液压机电控系统软件设计52-70
• 5.1 PLC 软件设计52-58
• 5.1.1 主要工艺动作分析52-53
• 5.1.2 PLC 总体程序功能规划53-54
• 5.1.3 控制流程设计54-58
• 5.1.4 PLC 程序设计58
• 5.2 电子脉冲发生器脉冲采集58-60
• 5.3 HNC 软件设计60-63
• 5.3.1 HNC 软件概述60-61
• 5.3.2 HNC 编程61-63
• 5.4 PLC 与 HNC 之间的协调与通信63-66
• 5.4.1 协调策略63
• 5.4.2 通信数据结构设计63-66
• 5.5 人机交互界面设计66-68
• 5.5.1 人机交互界面设计66-68
• 5.6 本章小结68-70
• 6 双主缸同步位置控制系统建模与仿真70-86
• 6.1 双主缸同步数学模型的建立70-75
• 6.1.1 双主缸同步数学模型的建立70-75
• 6.2 同步系统的 PID 控制75-79
• 6.2.1 PID 控制策略的建立76-78
• 6.2.2 参数整定78-79
• 6.3 控制系统的仿真分析79-81
• 6.3.1 仿真模型参数计算79-80
• 6.3.2 仿真曲线分析80-81
• 6.4 同步控制的自适应策略优化81-83
• 6.4.1 同步控制的自适应策略优化81-83
• 6.4.2 自适应策略仿真分析83
• 6.5 实际调试83-85
• 6.5.1 实际控制精度曲线分析83-84
• 6.5.2 实际运行展示84-85
• 6.6 本章小结85-86
• 7 结论与展望86-88
• 7.1 课题总结86
• 7.2 课题展望86-88
• 致谢88-90
• 参考文献90-91

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 王朝晖;宋军;;自整定PID控制策略在温度控制中的应用[J];计算技术与自动化;2006年S2期

2 王琳;具有国际90年代先进水平的模具研配液压机在合锻诞生[J];机械设计与制造工程;2000年05期

3 唐天翼;;磁致伸缩位移传感器在转辙机缺口监测中的应用[J];科学之友;2011年11期

4 ;THEORETIC SOLUTION OF TRANSIENT FLOW OF LIQUID IN THE PIPE WITH FLUID MACHINERY[J];Journal of Hydrodynamics(Ser.B);1992年04期

5 魏旗;;变频器和PLC组合控制系统在传送带多种速度控制中的应用[J];山东工业技术;2013年04期

6 杨鹏;赵琦;孔鑫;陈玲玲;;工业以太网的发展及其技术特点[J];微计算机信息;2006年04期

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