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关键词： 变结构差温炉   自适应脉冲燃烧   可编程控制器  

摘要： 介绍了一种改进型可变结构差温炉，借助双向智能伸缩与压紧结构设计模式，同一差温炉可实现对多种尺寸轧辊的热处理。基于变结构炉体，设计自适应时序脉冲燃烧控制程序，可针对不同轧辊尺寸与燃烧室容量自主调节控温区烧嘴工作时序，自动计算不同脉冲燃烧状态下的工作周期，实现烧嘴功率与脉冲时序的协调配合，从而有效达成控温目标。工程应用表明：可变结构差温炉可以满足多种型号轧辊的热处理需求，节约设计成本；自适应脉冲燃烧方法可有效提高炉温分布均匀性与控温精度。

关键词： 池塘圈养   进水起旋式圈养桶   黏附颗粒去除   自动排污   可编程控制器   人机交互系统  

摘要： 池塘养殖是我国淡水养殖的重要方式,但是在池塘养殖过程中的集污、排污环节缺乏高效的机械化设备,主要通过人工操作进行,存在排污效率低、固体废物去除效果差、劳动强度大以及排污量难以准确控制的缺点,严重限制了水产养殖业的进一步发展。在华中农业大学水产学院提出的“零排放”池塘圈养模式的基础上,利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术设计了一种具有自清洁能力的切向进水起旋式圈养桶,基于此圈养桶,以可编程控制器(PLC)为核心控制元件,设计了池塘圈养模式的自动排污系统。实现了通过切向进水的方式在圈养桶底部形成螺旋流,去除圈养桶底面上黏附的固体颗粒;并实现了圈养模式排污环节的现场、远程自动控制以及定时自动控制。主要研究内容和结果如下:1)提出了利用旋流清洁圈养桶底面黏附固体颗粒的导流条起旋式圈养桶、叶轮起旋式圈养桶以及切向进水起旋式圈养桶,基于CFD方法对3种圈养桶进行流体力学仿真,根据仿真结果最终选择切向进水起旋式圈养桶作为新型圈养桶的设计方案,提出了切向进水起旋式圈养桶的具体结构,基于CFD方法建立三维流动模型,并对切向进水起旋式圈养桶进行了单相流仿真。根据流体仿真结果分析了进水管数量、进水管安装位置、进水管安装角度以及切向进水速度4个参数对圈养桶底面上的切向速度分布和高速流流动范围的影响。3D打印普通圈养桶与切向进水起旋式圈养桶的实物模型,进行了排污试验。首先对切向进水起旋式圈养桶去污性能进行了验证,确定切向进水弯管安装角度为55°,切向进水速度为0.018 m/s时,圈养桶对底面上附着的饲料颗粒的去除效果较好,与对仿真分析所得的结论相一致。然后选取较优参数组合工况下的切向进水起旋式圈养桶与普通圈养桶进行去污效果对比,发现切向进水起旋式圈养桶对底面附着的饲料颗粒的去除性能明显强于普通圈养桶。2)并根据切向进水起旋式圈养桶设计了自动排污系统的总体方案,根据自动排污控制系统的控制需求,对PLC、触摸屏、电动阀等控制系统硬件进行了选型,并对自动排污控制系统的连接电路进行了设计。使用STEP 7-Micro WIN SMART V2.***.0.0软件对自动排污控制系统的PLC控制程序进行了设计。使用MCGS Pro软件和组态王6.55软件设计了自动排污控制系统的人机交互系统,实现了更为直观和简洁的控制方式。3)搭建了小规模的自动排污系统,进行了自动控制系统的运行试验。首先对各传感器的实际性能进行了试验,验证了浊度传感器、液位传感器以及p H传感器均能在试验系统中正常工作。其次,对人机交互系统进行了验证,实现了使用PC和触摸屏,同时监视和控制排污系统;使用PC+组态王6.55软件+向日葵远程控制软件,实现了对自动排污系统的远程监控。最后对自动排污运行进行了试验,自动排污系统能够按照预置的排污策略,控制各电磁阀和水泵等执行构件完成自动排污,实现了排污系统的自动运行。自动排污系统的各项功能可以满足设计需求。

关键词： 电力机车   自动过分相   地面感应信号   可编程控制器  

摘要： 电力机车作为铁路运输的牵引装备,在实现双碳目标的电气化铁路建设中具有重要意义。电气化铁路牵引供电网采用单相工频交流方式,为减小单相电力牵引负载对电力系统造成不良影响,铁路牵引变电所各供电臂需换相供电,相邻供电区段接触网间需设置绝缘隔离。在电气化高速线路上电力机车需要频繁地通过分相点,人工操作过分相时司机需要时刻保持注意力的高度集中,操作不当可导致带电闯分相的危险,造成对接触网的破坏而影响行车安全,可见传统的手动换相方式己无法适应铁路高速电气化的发展。鉴于手动操作过分相方式的不足,本文提出自动过分相控制系统的研究任务。首先阅读分析大量国内外电力机车自动过分相技术文献,了解掌握了电力机车自动过分相技术研究现状。然后对电力机车牵引供电系统组成及其工作原理进行必要介绍。通过对比分析各种自动过分相系统,选择了车载自动过分相技术路线,根据系统功能及技术指标要求设计完成自动过分相系统总体方案。接着分析系统硬件功能并设计了系统硬件架构,分别就地感信号采集与数据存储模块以及行车信号采集与过分相控制模块电路展开详细设计。其中地感信号采集与数据存储模块选择了飞思卡尔系列S9S08DZ60作为MCU,依次设计了MCU最小系统、地面感应信号采集、数据存储、时钟等主要电路。行车信号采集与过分相控制模块的控制核心采用S7-200系列PLC,首先根据过分相控制需求对PLC的输入/输出端口信号进行定义,详细设计了电力机车重联、行进方向行车信号采集及485通信接口电路,最后按各电路供电需求设计了电源转换电路。基于硬件电路基础展开软件系统的设计,先对系统软件总体架构进行了设计,并对感信号采集与数据存储模块以及PLC相应模块进行程序流程图的绘制和相应程序代码的编写与调试。本文最后对所设计开发的软硬件系统进行功能的测试,受路试条件限制搭建模拟测试环境,首先检查电路板焊接质量,采用万用表对照系统电原理图对系统的硬件电路进行仔细测量和校对。然后进行了对装置的耐环境测试实验,分别对其绝缘、耐压耐温特性进行了测试,试验结果表明本装置的耐环境特性良好。最后基于搭建模拟环境模拟测试了装置在机车实际过分相过程中对地感信号和机车重联及行进方向信号的逻辑处理功能,测试结果表明该系统能够按照所设计的控制逻辑进行工作,基本满足铁路机车自动过分相装置的相关技术指标,达到了预期的设计效果。本系统能够提升电力机车的运行安全性能,满足当前铁路自动化趋势的要求,具有良好工程应用和推广价值。

关键词： 继电器控制箱   测试台   逻辑处理单元   电路逻辑   诊断监测模块  

摘要： 本文设计了继电器控制箱测试台,其采用人机交互技术,能够实现电路逻辑测试程序的编辑、测试电路的在线选择、故障追踪、数据存储的功能,并实现对继电器控制箱的所有电路逻辑的自动检测,能够完全替代传统的人工测试方法,测试接口简单,测试效率高。同时本测试台可对继电器控制箱的诊断监测模块进行测试,通过对继电器控制箱内的关键电路的电压、电流、继电器动作次数等数据进行实时采集分析,实现诊断检测模块的功能验证。

关键词： 分切机工况   时间自动机   操控系统建模   可编程控制器   操控程序设计  

摘要： 随着铝塑膜分切机的自动化水平提高,其操控系统变得更加复杂,合理地设计分切机的操控系统,对提升机器的操控性能、生产效率和分切的质量有积极的作用。以铝塑膜分切机为对象,分析分切机的运行工况,研究机器复杂的操控系统建模与操控程序设计,提供一种依据形式化模型设计操控程序的范式。主要工作内容如下:根据铝塑膜分切机结构和分切工艺特点,把分切机的工序划分为上料、穿带、分切、瑕疵处理和卸料,确定各个工序的操作;将铝塑膜分切机的工况划分为:分切准备工况、正常分切工况、放卷初始卷径估计工况和卸料工况。针对放卷初始卷径估计工况,设计了一种在穿带过程估计放卷初始卷径的方法。假设忽略打滑,通过张力和加速度条件监控放卷辊和放卷牵引辊的角位移,用角位移估计一组放卷初始卷径;对可能存在的异常卷径,借鉴均值聚类思想,使用数组处理功能块识别和清除异常值,降低了计算量。分析穿带过程数据,优化张力条件,避免了使用打滑的角位移估计卷径,造成估计值过小问题。针对铝塑膜分切机操控系统设计复杂问题,使用时间自动机对操控系统建立了分层模型。顶层是按键操作的“命令处理”模块模型;底层是功能块对象模型;中间层是“目标程序”模块模型,包括按键功能和有效性判断的“命令确认”模块模型和“对象控制”模块模型;使用模型分解验证方法缩减状态空间,完成模型验证。提出了一种基于模型位置转移关系的分切机操控系统PLC程序设计方法,这种方法把按键和功能块作为对象统一使用LD梯形图设计,目标程序使用ST语言的状态机设计方法完成设计。结合设计的操控界面完成机器操控程序测试,分析了机器加减速过程、瑕疵处理特点,完成放卷初始卷径自动估计。图68幅,表15个,参考文献74篇

关键词： 智能   消防   可编程控制器   逃生  

摘要： 为了解决楼宇因高层化、集中化及智能化而存在的隐患,开发一款“plc控制系统+逃生装置”框架结构的逃生系统是十分必要的。本文提出了消防逃生系统的总体设计方案,对室内窗户硬件、高低楼层逃生硬件及电气控制等模块提出了具体的搭建措施。实践的结果表明,采用该方案建设的逃生系统能够基本满足消防紧急自我救援的需要,提高消防员入室救援的效率,可为产品后续研制提供技术方案和理论数据。

关键词： 机械操作   电器控制   遥控钥匙   开关操作   结构分类   车门锁   电动操作   特斯拉  

摘要： 本文结合某车型智能隐藏把手开发对把手布置、结构设计和电器控制等方面进行介绍,并对隐藏把手部分典型问题和解决方案、未来隐藏把手可能的发展方向进行说明。常见隐藏把手结构分类根据市场常见的隐藏把手结构,可以按照以下标准进行分类。1)隐藏把手动力来源:按照隐藏把手动力来源看,一般分为机械隐藏把手及电动隐藏把手两类。机械隐藏把手无电机配置,需要人手进行手动进行把手弹开操作,特斯拉Modle 3为典型的机械隐藏把手结构。而电动隐藏把手一般会配置电机进行电动操作,通过遥控钥匙、接近感应、PEPS以及车门锁锁止开关操作进行电动动作。当然,一般为了避免车辆亏电后把手无法操作,电动隐藏把手会配置机械操作备份,典型结构如捷豹F-TYPE、吉利几何系列、icon及路虎星脉等车型。

关键词： 机器视觉   测量装备   可编程控制器   图像处理   亚像素级角点定位   工业自动化  

摘要： 针对汽车管业对精密管件高质量、高效率的检测要求,开发了一套与管件前道去毛刺工序相对接的自动测量智能化装备.该装备将非接触式的机器视觉测量技术与自动控制技术相结合,以PLC为核心控制器,HMI为人机交互装置,通过视觉工业控制器与PLC、HMI之间的互联互通,利用SIFT尺度不变特征变换,边缘点、线、角点检测定位等算法,实现对管件的长度、宽度、高度的自动测量.经过试运行发现,该装备不仅能够实现管件加工测量的全过程自动化,测量精度也基本达到用户检测要求,可以节约用人成本,提高效率.

关键词： 圆盘浇铸   定量浇铸   模糊控制   可编程控制器   PID控制  

摘要： 在ISA法铜电解工艺中广泛使用的圆盘浇铸机是火法精炼至电解车间的关键工艺设备之一,是我国通过自主研发和借鉴国外先进的技术,同时在铸造设备工艺方面也取得了显著成绩,其中定量浇铸技术发展尤为显著。本文介绍了铜冶炼工艺环节中的阳极板圆盘定量浇铸控制系统,通过分析研究控制对象的特点,提出一种基于模糊PID算法的圆盘定量浇铸控制工艺,并通过实验数据分析,证明该控制算法的控制效果较于传统的PID控制算法速度快且精度高。