1250吨组合框架式数控液压机控制系统的设计与开发

摘要

框架式数控多点压边液压机的市场需求日益增长，而目前国内在这一领域的研究尚处于起步阶段，设计方法陈旧，性能远落后于国外同类产品。本文综合运用现代化设计方法、先进工控技术与网络技术，研究设计了1250吨组合框架式数控液压机控制系统，为形成具有自主知识产权的性价比高的框架式数控液压机系列产品和产业化奠定基础 文章首先分析了框架式数控多点压边液压机国内外研究现状与发展趋势，指出了其不足之处，并提出了解决的关键技术与方法。其次，通过分析液压机工艺流程与设计指标，采用模块化设计方法，构建了基于PLC与工业触摸屏的液压机控制系统整体结构。针对柔性化数控多点压边控制问题，文章提出了变压边力闭环控制方案，设计了基于位置匹配的离散压边力选择算法与液压机自适应压力精度补偿算法。针对液压机远程监控与维护问题，文章设计开发了基于GSM的远程通信模块，提出了基于多层模糊匹配的液压机状态评价方法。最后基于MCGS平台设计了人机界面，本着人性化，实用性，符合人机工程学要求的原则，采用“辐射结构”，以控制中心界面为核心，“辐射”其余功能界面，实现良好的可操作性。 本控制系统通过调试，运行状况良好，成功应用于1250吨组合框架式数控液压机样机，该样机通过济南铸锻所国家液压机产品检测中心检测与江苏省科技厅专家组验收。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题研究背景

1.2变压边力控制技术国内外研究状况

1.3制造装备的远程监控与维护国内外研究状况

1.4课题的研究内容与研究目标

1.4.1研究内容

1.4.2研究目标

1.5章节安排

2控制系统的总体设计

2.1组合框架式数控液压机的组成

2.2组合框架式数控液压机工作流程

2.3控制系统需求

2.3.1主要技术指标

2.3.2功能需求

2.4控制系统方案设计

2.4.1控制系统的结构设计

2.4.2控制系统功能设计

2.5控制系统设计依据

3关键技术研究

3.1数控多点压边变压边力系统

3.1.1常见变压边力曲线与计算机控制

3.1.2 1250吨组合框架式数控液压机数控多点压边方案设计

3.1.3基于位置匹配的离散压边力选择算法

3.1.4液压机自适应压力精度补偿算法

3.1.5基于三菱FX2N系列PLC PID控制算法研究

3.2液压机远程通讯与维护系统

3.2.1液压机远程通讯与维护系统结构

3.2.2液压机故障数据库的建立

3.2.3远程通信模块设计

3.2.4基于多层模糊匹配的液压机状态评价方法

4控制系统硬件设计

4.1系统硬件选型与应用

4.1.1可编程控制器的选型与应用

4.1.2高速计数模块与编码器选型

4.1.3传感器与触摸屏的选型与应用

4.1.4远程通讯单元元器件选型

4.2主控系统硬件集成设计

4.2.1主控系统硬件供电电路集成

4.2.2控制电路集成

4.3远程通讯单元硬件设计

4.3.1 MEGA128单片机外围电路设计

4.3.2TC35i接口电路设计

4.3.3供电电路设计

5控制系统软件设计与开发

5.1 PLC程序设计与开发

5.1.1主程序模块

5.1.2变压边力实现子程序

5.1.3故障监测与远程报警子程序

5.1.4参数更新子程序

5.1.5工艺流程控制

5.2触摸屏软件的设计与开发

5.2.1主控制中心

5.2.2实时数据采集与显示

5.2.3工艺参数管理

5.2.4机器运行状态指示

5.2.5故障报警与提示

5.2.6系统的安全性

5.2.7帮助页面

5.3远程通信模块程序设计与开发

5.3.1初始化

5.3.2数据接收

5.3.3数据发送

5.3.4主程序调用

5.4远程维护中心监控软件设计与开发

5.4.1软件整体结构说明

5.4.2 VB 6.0串口通信开发

5.4.3输入设计

5.4.4查询设计

5.4.5输出设计

5.4.6主界面的设计

6系统调试与运行评价

6.1压力校准

6.1.1 D/A模块校准

6.1.2 A/D模块校准

6.2系统变压边力效果调试

6.3系统运行状况

7总结与展望

致谢

参考文献

附录