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关键词： 可编程控制器   机械手   SFT  

摘要： PLC是集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品,PLC在机械手控制上的应用实很广,软件编程方法各异,应用SFT命令编程最为简捷,现阐述SFT命令在机械手控制中的妙用.

关键词： 氯乙烯聚合动力学模型   气相色谱   可编程控制器   工业色谱工作站   谱峰识别  

摘要： 传统的实验室数据处理往往大大滞后于实验过程,现代化的实验室迫切需要实验由原先离线的“实验→数据处理→调整→再实验……”数据处理模式转向直接的“在线模式”,以提高实验的质量和效率。本文所研究的对象——“氯乙烯聚合”一般处于高压力状态,往往需要通过大量实验、财力和物力,才能得到聚合反应动力学数据。本文根据氯乙烯聚合动力学模型,通过气相色谱法连续测量反应釜气相组成,以可编程控制器和计算机为平台开发了在线测量氯乙烯聚合转化率的系统。 论文以“氯乙烯聚合动力学参数在线实时检测系统”课题为背景,介绍了整个系统的架构,详细地描述了系统的硬件和软件,并对谱峰识别、谱峰定量计算理论及色谱数据信号处理的方法进行了研究与探讨,提出了一种独特的谱峰识别方法——曲线拟合和导数法相结合的模式识别算法,和全新的谱峰识别顺序——先识别谱峰的顶点,再识别谱峰的起点与终点,从而识别出峰面积,由此建立了一种具有健壮性的谱峰检测算法模型。同时在计算机上实现了一套基于此算法的工业色谱工作站,该色谱工作站具有自动谱峰识别与自动数据处理、自动生成报告和灵活的数据查询等功能。将色谱工作站计算的示踪剂丁烷峰面积代入氯乙烯聚合动力学模型就可得到动力学数据。实验表明该工业色谱工作站具有较好的实时性和较高的准确度精度,可用于指导引发剂的选择和配比、实验条件以及原料配比的优化,这对进一步深化氯乙烯聚合动力学的理论研究提供了良好的基础。

关键词： 水电站   自动化控制系统   现地控制   可编程控制器  

摘要： 随着微机处理技术和局域网络技术的发展,计算机已深入工业生产过程的各个领域,并起到重要的作用。 本文以电站综合自动控制实现高度自动化、高度可靠性及可维护性为设计目的,根据太平哨水电站自身结构特点,借鉴国内外计算机监控系统和PLC自动化控制系统的经验,制定本电站PLC自动化控制系统的总体设计方案,介绍了在水电厂微机监控系统的现地控制系统中,可编程控制器PLC在机组顺序自动控制、有功和无功的负荷调整以及运行方式转换等方面的应用研究。

关键词： 自动嫁接   直插法   断根   可编程控制器  

摘要： 蔬菜嫁接技术是提高植株抗土传病害的能力、提高植株抗逆性、提高产量的有效途径。蔬菜自动嫁接技术是基于嫁接理论的一种集机械、自动控制与设施园艺技术与一体的高新技术,它对实现蔬菜生产的规模化、集约化、现代化和专业化意义重大。本文针对浙江省蔬菜种植面积大,机械化作业程度和装备水平低这一现状,在国内外研究现状和发展趋势的基础上,设计了一套结构简单、自动化程度较高、操作方便、成本低廉的蔬菜自动嫁接机。 论文以西瓜为对象,对比西瓜各种嫁接方法,结合断根嫁接的优势,选择了西瓜的断根直插嫁接法。并对培育的嫁接苗进行了尺寸和力学性能的测定,经实验发现,砧木的平均株高为70.88mm,平均茎粗2.58mm;接穗平均株高35.41mm,平均茎粗1.98mm。在不损伤嫁接苗(即苗茎的变形量在20%以内)、夹持速度为5mm/min的前提下,得到砧木的承受力为2.12N,接穗的承受力为1.61N,这些数据为机构尺寸的设计提供了依据。该嫁接机包括自动嫁接装置和自动上苗装置。自动嫁接装置主要负责砧木夹持、子叶平展、砧木插孔、砧木切削、接穗夹持、接穗切削、砧木和接穗的接合等工作,该部分机构以气动方式驱动,并在结构上添加了微调机构,机构适应性更强。自动上苗装置主要负责将苗从穴盘中取出并送到嫁接装置进行嫁接,本课题设计了一种2-PPa并联机构,并在工作空间内对该机构的尺度进行了优化,对精度进行了分析。经过计算得出末端执行器最大误差为0.12mm,保证了上苗的准确性。 该机器的控制系统采用了三菱的FX系列PLC,并用GX-Developer进行编程。试验表明,该机运行可靠、操作方便、整体兼容性好,嫁接速度可以达到548株/小时,成功率90%以上,完全能满足设计的需要。

关键词： 可编程控制器   配电装置   选择性漏电保护   高速计数器   电度  

摘要： 随着全矿井自动化的实施,为了提高生产效率,降低成本,对井下的变电站开始实施无人值守。矿用隔爆型高压真空配电装置是煤矿井下馈送电的重要设备。目前国内品的技术性能已不能满足生产发展的要求,而引进国外产品投资又太大。所以,研制高可靠性、智能化的矿用隔爆型高压真空配电装置是形势的需要。 测控系统是矿用隔爆型高压真空配电装置的核心与关键部分,它的优劣决定了矿用隔爆型高压真空配电装置的优劣。本课题设计的测控系统所完成的功能有对供电系统在发生过载、短路、断相、过电压、欠电压、漏电、电缆绝缘故障时进行保护,并且有风电闭锁功能及电度功能。 本课题中测控系统的控制器选用的是适用于恶劣工业环境的可编程控制器,所选用的可编程控制器LG公司的Master-K120S系列。对于人机屏选用了LS可编程序监控器的XGT系列。为了确保本系统的精确度,对电压、电流、零序电压、零序电流等模拟量的处理采用了精密整流电路。对于矿用隔爆型高压真空配电装置的选择性漏电保护功能的实现采用了首创的基于PLC高速计数器的零序电流方向判断理论,该理论的应用大大提高了本系统对漏电保护的准确性。对于电度部分本系统采用的是性能优良的专用电度芯片BL0952。 为了提高系统的抗干扰性能,本课题对电压采样电路、各相电流采样电路、零序电压处理电路、零序电流处理电路等各部分分别独立接地,使各部分间减少干扰。其中电压采样电路、各相电流采样电路与零序电压处理电路、零序电流处理电路及电度电路电源独立,这在一定程度上又减少了它们之间的干扰。为了更进一步的提高抗干扰性能,本课题对电压、各相电流、零序电压、零序电流的采样使用了有源滤波电路。 对于本课题所涉及到的所有部分、我都亲自进行了调试与修改,经过反复的努力终于使矿用高压真空配电装置的各项电气功能达到并超过了国家标准的各项要求,特别是在漏电部分的创新为煤矿井下中性点非接地系统的选择性漏电保护提供了新的方法和思路,并取得了良好的效果。 相信本课题所设计出的矿用隔爆型高压真空配电装置的测控系统完全可以满足实际应用的需求,并有良好的市场前景。

关键词： 可编程控制器   控制   机械手   自动控制   实时监控  

摘要： 21世纪,制造业将进入一个崭新的阶段,各种自动化装备、智能机器特别是机器人将在建筑、交通运输、军事及海洋探索等方面获得广泛的应用。世界各国普遍在学校中开设了机器人技术的相关课程。为了培养开发、设计、生产、维护方面的人才,我国在职业类学校也开设了机器人相关课程。教学型机械手就是针对教学所研制的典型机器人设备,因此研究出良好的机械手将具有重要意义。 PLC控制的教学型机器人具备以下特点:首先是教学适用性,符合教学使用的相关需求;其次是具有良好的性能价格比,特定的教学用户群决定了其价位不能过高;再次就是它的开放性和可扩展性,可以根据需要方便地增、减功能模块,进行自主创新;此外,它还应当有友好的人机交互界面。 论文针对以上特点,对教学型机械手PLC控制系统进行了设计。首先介绍了可编程控制器在教学型机械手系统中的应用,简单介绍了教学型机械手总体结构及工作原理。根据系统需要完成的任务特点,确定了硬件构架和软件体系。详细的介绍了教学型机械手PLC控制系统:PLC的选型,电气控制原理图的设计,输入输出点数的确定,线路的连接及程序的设计。根据教学的需求,详细讨论了系统实施的安全策略、提高系统定位精度的措施。经过多次实验,验证该机械手操作方便、性能稳定,可以弥补操作工效率低,成本高等缺陷。

关键词： 可编程控制器   故障检测   比值控制系统   单神经元算法   MATLAB仿真  

摘要： 随着我国经济的持续发展,对电力和热力的需求不断增长。因而,对煤炭需求量越来越大,由此产生的粉煤灰量也日益增加。现在,全国每年的粉煤灰排量已达到1.2亿吨之多,我国已成为世界上最大的粉煤灰生产和贮存国。对粉煤灰如果不加以有效利用,其堆置不仅占用大量土地,而且还会对人类的生存环境造成污染,破坏生态平衡,进而影响到国民经济的可持续发展。因此,加大对以粉煤灰作为主要原料的蒸压粉煤灰砖的开发和研究就显得日益重要。我国国民经济的高速发展和人民生活的日益提高对蒸压粉煤灰砖的需求会越来越大,加之良好的政策环境使得粉煤灰砖的研发、生产与应用出现了前所未有的发展良机。因此,蒸压粉煤灰砖具有广阔的市场前景和巨大的发展潜力,从而为蒸压粉煤灰制砖设备的研发提供了契机。 本文是在对蒸压粉煤灰砖生产线工艺流程进行深入研究的基础上,进而对生产设备的生产流程有一个全局的认识、理解和把握,从而掌握该生产线的全部生产环节和控制规律。对比不同的控制方式,确定各种控制方式优点和缺点、性能指标、经济指标和适用范围。根据各种性能指标的优劣,在DCS控制、PLC控制及其他控制方式中选取西门子S7—300可编程控制器作为蒸压粉煤灰砖生产线的控制系统。 蒸压粉煤灰砖生产线控制系统总体方案设计研究。对蒸压粉煤灰砖的生产工艺流程进行整体研究和分析,给出控制系统的架构;对现有控制系统不足之处加以改进,使整个控制系统在性能上得到完善、在技术上得以提升。上位机采用基于西门子SIMATIC WinCC软件的监控系统。SIMATIC WinCC是第一个使用最新的32位技术的过程监视系统,具有良好的开放性和灵活性,便于对生产现场的各个环节进行监控,集生产自动化和过程自动化于一体,实现相互之间的整合。下位机采用S7-300作为系统控制器,该控制器采用西门子专门开发的STEP7软件平台进行编程。数据通信采用PROFIBUS总线管理,易于实现与工业控制系统形成一个整体,符合扩充其功能的原则。 针对在蒸压粉煤灰砖生产线上电机连续使用时间长和启动频繁,以及蒸压釜温度和压力对砖质量影响大的特点,设计了系统故障报警装置。在电机启动后,若未能转动,则予以报警提示;对蒸压釜的温度和压力进行检测,防止温度和压力过低造成砖质量下降,以及压力过大情况下出现爆炸情况。设计上位机检测画面,通过对电机和蒸压釜的关键参数数据进行传输,实时检测电机和蒸压釜的运行情况。 作为对以粉煤灰作为主要原料、石灰、集料和灰膏与之保持一定比例的配料模型模拟,本文对比值控制系统进行系统地深入研究。采用多闭环比值控制系统,其中闭环控制器采用单神经元控制方式,形成基于单神经元控制算法的比值控制系统。并运用MATLAB对其进行仿真。和常规的PID控制相比,该算法显示出PID控制性能的优越性。 本文最后总结本论文的主要思路和创新之处,指出今后课题的研究和开发应用方向。

关键词： 电加热炉   大滞后系统   模糊控制   可编程控制器   Modbus TCP  

摘要： 加热反应是化学实验中十分常见的化学反应之一。电加热炉结构简单、密封性能好,适用于各类化学反应场合,因此得到了广泛地应用。由于在加热过程中电加热炉的特性参数实时改变,应用一般的PID控制方法无法解决超调和滞后问题。本课题有关加氢脱硫催化反应温度控制的研究正是基于这种应用背景提出来的。 分析了所研究的电加热炉产生超调和滞后的原因,介绍了模糊控制系统的结构,对模糊控制原理中模糊子集、隶属函数、模糊语言以及推理规则进行了分析,并对几种常用的模糊逻辑系统的优缺点进行了比较。 针对催化反应对温度控制的要求和电加热炉的系统特性,研究了一种带多个调整因子的模糊控制方法。这种控制方法针对被控对象的不同状态,通过修改后的调整因子的值来改变各个输入量在计算模糊输出时所占的权重,实现了模糊控制的智能化,解决电加热炉在加热过程中出现的超调问题,改善了电加热炉在升温过程中的升温速度剧烈波动的问题。 介绍PLC(可编程逻辑控制器)的性能指标和编程语言,将PLC作为系统的主控制器,通过编程进行模糊控制,并采用指针实现PLC的多段程序升温控制。采用Visual ***在计算机上开发监控软件,使用MODBUS TCP协议与PLC进行以太网通讯。监控软件分为数据处理模块和参数设置模块,数据处理模块实现对采集数据的储存和显示,参数设置模块对温度控制参数以及监控系统参数进行设置。 通过实验验证,采用带多个调整因子的模糊控制算法能有效地解决电加热炉温度控制中的温度超调和升温速度问题,达到预期的控温效果。

关键词： 建筑电气   可编程控制器   教学方法  

摘要： 详细阐述了针对建筑电气类专业本科学生的可编程控制器课程的教学方法,包括课堂教学、实验与实践环节和毕业设计环节的计划制定与实施过程。由于该课程建筑电气类工程专业的前、后续课程设置具有较强的建筑特色,均围绕建筑行业中的设备展开,学生未来的就业方向也是更多地倾向于建筑行业,因此在教学、实验等各个环节,密切结合建筑设备等被控对象,突出实用性,将可编程控制器的控制方法更多地应用到设备的控制实例中,为建筑电气培养实践创新性人才打下良好的基础。

关键词： 风洞   高温气固两相流   监控系统   可编程控制器   PID   遗传算法  

摘要： 本课题所研究的主要内容是高温气固两相流风洞监控系统的改进与完善。浙江大学热能工程研究所内建立的高温气固两相流风洞试验台是校重点项目,为了保障该实验系统安全稳定的运行,一套可靠的实验台监控系统是必不可少的。本课题在原风洞监控系统的基础上对其功能进行改进和完善,更好地保障高温气固两相流风洞的运行。 风洞监控系统采用个人计算机(PC)作为上位机,亚控科技有限公司的组态王软件作为上位机软件,下位机采用可编程控制器(PLC),下位机软件为STEP7,上位机与下位机之间通过MPI卡进行通讯,组成了一个小型集散控制系统(DCS)。其中上位机主要用于人机交互,实现数据监控的功能,工作人员可以从上位机界面中观察风洞运行的实时数据,并可通过鼠标和键盘发送控制指令,实现控制功能;监控系统下位机负责数据的采集,运算和输出,实现自动控制功能,是监控系统至关重要的组成部分。 本课题对上位机原界面进行重新设计,上位机界面由登陆界面、主界面和一系列控制界面组成,其中主界面包括大量的数据信息,由它可打开其他控制界面。下位机部分改进了联锁保护功能,完善了数据输入和输出部分,增加流速计算部分和增量式PID控制,实现了风洞中四个主要参数(负压、温度、流速、浓度)的自动控制功能。 热工过程大多具有大滞后和时变的复杂特性,PID参数的整定往往需要花费较长时间。遗传算法(Genetic Algorithms)作为一种仿生自寻优随机算法,具有并行计算、全局收敛等特点,易于与问题结合,将其运用于高温气固两相流风洞自动控制回路的参数优化。通过Matlab软件对温度控制对象进行基于遗传算法的PID参数整定的仿真。将整定的PID参数代入现场调试,实际运行结果表明,基于遗传算法的PID参数整定可以获得令人满意的效果。该参数整定方法也可以应用于其他自动控制回路。