基于LabVIEW与PLC的砂带性能测控系统研究

发布时间：2017-06-14 04:04

  本文关键词：基于LabVIEW与PLC的砂带性能测控系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本篇论文针对砂带性能检测设备目前存在的种种不足,通过分析砂带的各个性能检测指标,设计了一套砂带磨削性能检测设备,追求能够实时检测砂带的多个性能指标,尽量全面的评价砂带的磨削性能。本次设计从砂带性能试验机的机械结构入手,重点介绍了砂带试验机的测控系统构建,它是基于LabVIEW与PLC相结合的工控系统模式构建的。这个系统主要解决了下面几个问题:1.使砂带的性能检测实验过程能够自动化且标准化。2.能够实时检测砂带的主要性能参数并在计算机上显示。在设计过程中重点解决了两个技术难点,分别为:1.基于LabVIEW的上下位机的通信控制。2.丝杠滑台的恒力进给控制在设计过程中,采用了LabVIEW的串口驱动解决了上下位机的通信问题。通过LabVIEW的模糊控制算法解决了恒力进给问题。在突破了技术难点后,又进一步优化了试验过程的参数配置,使试验参数设置简单,过程控制方便。在实验过程中可以实时通过显示器查看当前的磨削状态。最后,通过调试,此次设计的砂带性能试验机能够正常完成砂带性能试验,基本达到了设计目标。
【关键词】：LabVIEW PLC 砂带性能试验机 测控系统 模糊控制 恒力进给
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG74;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题的研究背景与意义10-12
• 1.1.1 课题的研究背景10-11
• 1.1.2 课题研究的意义11-12
• 1.2 砂带性能评价的现状12-13
• 1.2.1 砂带磨削力的检测现状12
• 1.2.2 磨削温度的检测现状12-13
• 1.2.3 砂带锋利度的检测现状13
• 1.2.4 砂带耐用度的检测现状13
• 1.3 砂带性能检测设备的研究现状13-15
• 1.4 LabVIEW软件与PLC结合在工业控制领域的应用现状15-16
• 1.5 课题来源与研究内容16-17
• 1.5.1 课题来源16
• 1.5.2 研究内容16-17
• 1.6 本章小结17-18
• 第二章 砂带性能试验机的设计功能18-25
• 2.1 砂带性能的评价指标18-21
• 2.1.1 砂带磨削效率及其影响因素18-19
• 2.1.2 砂带磨削力及其影响因素19-20
• 2.1.3 砂带磨削的耐用度及其影响因素20
• 2.1.4 砂带磨削温度及其影响因素20-21
• 2.2 砂带试验机的工况指标21-23
• 2.2.1 砂带的张紧力21-22
• 2.2.2 砂带磨削速度22-23
• 2.2.3 进给正压力23
• 2.3 砂带试验机的检测方案23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 砂带试验机的运动系统设计25-29
• 3.1 试验机的总体结构25
• 3.2 试验机的磨头部分设计25-27
• 3.3 试件进给方案设计27-28
• 3.4 本章小结28-29
• 第四章 砂带试验机测控系统软硬件研究29-37
• 4.1 测控系统总体硬件配置29-30
• 4.2 PLC控制理论基础30
• 4.2.1 PLC的基本概念30
• 4.2.2 PLC的控制功能30
• 4.3 西门子PLC及其相关组件选用30-31
• 4.4 工控机的选用31-32
• 4.5 各种传感器的选用32-34
• 4.5.1 磨削力传感器选型32-33
• 4.5.2 温度传感器的选用33-34
• 4.6 数据采集卡的选型34
• 4.7 虚拟仪器技术与LabVIEW34-35
• 4.7.1 虚拟仪器概述34-35
• 4.7.2 LabVIEW简介35
• 4.8 PLC的编程软件应用35-36
• 4.9 本章小结36-37
• 第五章 S7-200PLC的控制程序设计37-46
• 5.1 PLC程序设计方法37-38
• 5.2 PLC控制程序的总体设计思路38
• 5.3 PLC主程序设计38-40
• 5.4 恒力控制子程序的编写40-42
• 5.5 恒速控制子程序的编写42-43
• 5.6 EM253模块功能控制子程序编制43-45
• 5.7 本章小结45-46
• 第六章 基于LabVIEW的上下位机通信与控制实现46-71
• 6.1 砂带试验机测控程序总体思路46-47
• 6.2 基于LabVIEW的上下位机的通信程序编制47-52
• 6.2.1 PPI通信协议分析47-49
• 6.2.2 命令帧的自动生成程序49-51
• 6.2.3 命令帧的发送程序51-52
• 6.3 基于LabVIEW的砂带试验机控制程序编制52-56
• 6.3.1 生产者消费者模式介绍53-54
• 6.3.2 基于生产者消费者模式的砂带试验机控制程序编制54-55
• 6.3.3 上位机对PLC寄存器参量的监控程序55-56
• 6.4 传感器信号的采集与处理程序编制56-58
• 6.4.1 LabVIEW DAQ系统介绍57
• 6.4.2 数据采集程序的编写57-58
• 6.5 基于LabVIEW的恒力模糊控制程序编制58-61
• 6.5.1 模糊控制系统简介58-59
• 6.5.2 输入量与输出量的模糊化59-60
• 6.5.3 建立模糊规则60
• 6.5.4 在LabVIEW平台上构建模糊系统60-61
• 6.6 基于LabVIEW的控制界面程序编制61-64
• 6.6.1 砂带性能试验控制前面板设计61-62
• 6.6.2 控制界面的程序框图设计62-64
• 6.7 砂带性能试验机的试验检测64-69
• 6.7.1 砂带的磨削力的在线检测64-67
• 6.7.2 砂带的磨削温度的在线检测67-69
• 6.7.3 砂带材料切除率的检测69
• 6.8 本章小结69-71
• 总结71-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-76
• 个人简历76

【参考文献】

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本文编号：448418