教学课程资源库 更多>>

关键词： 挤压式脱水机   液压系统   自动控制系统   电液比例   溢流阀   可编程控制器  

摘要： 传统的脱水设备大多都是滚筒式的，这种脱水机是利用滚筒在高速运转时产生较大的离心力，将液体（水）从纺织品中分离出来，减少纺织品的干燥时间。这种脱水机存在诸多缺点：压力无法调整、启动和停止的时候有振动、脱水时间长、工作效率低、劳动强度大等。另外，高速运转的设备对操作者存在安全隐患。\n 为了提高脱水机的工作效率，降低工人的劳动强度，设计了新型的挤压式脱水机，改传统的滚筒式脱水机为挤压式脱水机，挤压力直接作用在纺织品上，脱水时间短，自动化水平高。本文系统的分析了挤压式脱水机的压制工艺和工作特点，阐明了提高脱水机自动化水平的方法，设计了液压系统和控制系统。在广东省粤港关键技术重点突破招标项目“机电一体化高效节能脱水机的研发及产业化（200649821010）”的支持下，将电液比例技术应用于挤压式脱水机的液压系统中，实现了系统压力的自动化控制，试验研究和样机试制均取得了满意的结果。本文的创新点和研究成果如下：\n （1）改变传统的滚筒式脱水机为挤压式脱水机，在设计思路上是一种创新。\n （2）根据挤压式脱水机液压系统的参数的要求，针对挤压式脱水机工作过程中流量、压力以及负载等参数的变化特点，对液压系统传动的方法进行了深入的研究，研究了挤压式脱水机的液压系统，采用比例调速控制技术，实现了大范围内无级调速，增强了挤压式脱水机对不同材质纺织品的适应能力；采用蓄能器的液压回路，有效的吸收液压冲击，在保压阶段向系统提供高压油源，减少了溢流阀对能量的溢流损失，提高了液压系统的效率。\n （3）将可编程控制器（PLC）作为挤压式脱水机的控制核心，利用利用PLC及模拟量扩展模块功能，设计开发了挤压式脱水机的控制系统，增加了人机信息交换界面，机器的工作状态和系统的参数信息能够在线显示，同时增加报警功能，能够显示报警信息，提高了机器的智能化水平。

关键词： 自动引导小车   开放式控制系统   多轴运动控制   可编程控制器   RT-Linux操作系统   数据采集卡  

摘要： 自动引导小车（Automatic Guided Vehicle，AGV）是一种无人操纵的自动化搬运设备，是自动化仓储系统中物流运输的有效手段。它在地面控制系统的统一调度下能够实现自动货物搬运、无人传送等工作。由于其能够方便地重组系统，同时能够做到生产过程中的柔性化运输的目的在物流仓储领域广为应用。AGV的工作特点要求AGV控制系统应具备机电设备的多轴联动、多传感器实时数据采集与处理、与上位机数据交换等功能。目前，我国自行研制AGV使用控制器主要有单片机、PLC和DSP多轴运动控制卡。使用单片机进行控制具有成本低、集成度高和开发难度低等特点，但是其在多轴运动控制应用中算法实现相对难度较大；PLC作为控制器工作可靠，控制I/O点数多，但是其在多轴运动控制中成本和其控制轴数成正比。DSP多轴运动控制卡与上述两种设备相比具备很大优点，可以轻松进行运动控制，DSP多轴运动控制卡负责实时部分操作，由工控机实现功能调度和指令发送等非实时性工作，这样工控机在大部分时间处于闲置状态，这种结构造成了工控机运算资源的浪费。因此本课题综合上述设备的利弊，提出一种基于RT-Linux操作系统配合数据采集卡的一种开放式控制系统结构。\n 本课题在分析了AGV运动功能及其控制要求的基础上，提出了基于RT-Linux开放式控制系统的总体设计方案，对其硬件结构的搭建和软件体系各功能模块的组织进行了详细的研究。构建了由工业计算机+ I/O卡构成的硬件平台，在不引入下位机的前提下实现了全软件型的开放式数控系统，保证了系统的开放性和模块化结构；按照任务实时性的不同，控制系统应用程序从总体上划分为非实时域和实时域两部分，并对各子功能模块的功能实现和具体的编程手段进行了分析研究。\n 基于RT-Linux开发数控系统软件，简洁方便功能齐全的图形用户界面（GUI，Graphic User Interface）是必须的。本文比较了几种流行的GUI解决方案，对其各自的特征和优缺点进行了总结并选择MiniGUI作为开发平台，分析了AGV系统对于图形用户界面功能需求，开发出了适合于AGV应用的界面，其具备界面友好、操作方便、功能完备、占用资源少的人机交互界面。\n 本文在总结RT-Linux的环境下A/D卡和I/O卡硬件设备驱动程序开发模式的基础上，阐述了COMEDI开发规范，研究了使用COMEDI进行RT-Linux系统下的硬件驱动开发的关键技术，并进行了实例分析。

关键词： 可编程控制器   竞争战略   PEST宏观环境分析  

摘要： 持续30年的高速经济增长,为中国本土工业自动化行业的迅速发展奠定了坚实的基础。作为工业自动化行业不可或缺的基础型产品——可编程逻辑控制器(PLC)亦获得了良好的发展机会。2007年,在持续5年强劲增长势头的带动下,中国PLC市场规模首次突破50亿元人民币,台套数超过131万套。2008年,这一数字还在继续扩大。\n 如此庞大的市场容量为广大国内外PLC供应商提供了生长的沃土。作为有着一百多年工业产品生产历史的跨国公司,A&D集团在中国PLC市场上取得了傲人的成绩。目前,A&D集团以1／3的PLC市场占有率稳居国内供应商之首。然而,2001年,对PLC极具威胁性的可编程自动控制器(PAC)产品诞生。虽然PAC目前在国内尚处于概念导入期,但是其自身的强大性能优势已经引起一些大品牌PLC供应商的关注。\n 就A&D集团而言,目前遇到的问题主要有两点：其一,如何在保持产品市场份额的前提下,进一步将销售数字扩大,占领更多尚待开发的PLC市场；其二,如何积极应对那些愈加猛烈的PAC宣传和推广活动,防止跃跃欲试的PAC厂商将来分割PLC市场。为了更好解决这些问题,通过PEST宏观环境分析,在详细统计行业数据的基础上,根据企业内、外部优势与劣势、机遇与威胁构造SWOT模型,总结出当前适合A&D集团的PLC竞争战略方案。\n 首先,采用PEST宏观环境分析法,分别从政治、经济、技术,以及社会文化环境等方面,分析A&D集团所处的外部宏观环境,得出在国家产业政策支持以及中国经济高速增长的大背景下,全球工业控制自动化行业正逐步向低劳动成本国家转移的结论。这些因素都为A&D集团PLC产品在国内市场的继续发展创造了良好条件。但是,全球原材料价格持续上涨、日益激烈的市场竞争,以及替代性新产品的出现都成为限制集团迅猛发展的制约因素。借助大量详实的行业数据,深入总结国内PLC产品的行业分布特点、A&D集团PLC产品竞争格局,以及各主要竞争对手的业绩及特点。\n 从应用市场来看，国内PLC产品的应用主要集中在两个方面,即项目市场应用和OEM市场应用。项目市场是指涉及PLC应用的集成系统或行业项目,包括了各行业的大、中、小型最终用户。而OEM市场是指需要PLC产品作为部分元件进行加工和设备组装的机械制造类企业市场。冶金、汽车、电力、化工,以及市政等行业是最主要的PLC项目市场,当前总应用规模超过15亿元人民币。而纺织机械、包装机械、机床工具,以及起重工具等是PLC最主要的OEM市场,目前总应用规模也超过15亿元人民币。\n 在竞争对手方面,中国PLC市场由欧洲、美国,以及日本等品牌占据主导地位。2007年,A&D集团以34％的总市场份额在国内PLC市场稳居首位。另外,A&D集团占有2／3的中型PLC市场,同时分别在大型和小型PLC市场位居前三名。由此,A&D集团的主要竞争对手是来自罗克韦尔、施耐德等欧美大型PLC供应商、来自三菱、欧姆龙等的中小型日本供应商,以及来自台湾的一些中小型PLC供应商。他们几家占据超过4／5的PLC市场份额。这些年,虽然本土厂商积极进入中小型PLC市场,但是至2008年仍然对市场影响甚微。\n 一方面,根据外部竞争环境详细分析A&D集团PLC产品所面对的主要机会与威胁因素；另一方面,从A&D集团内部价值链角度分析其内在竞争能力,包括综合管理、生产研发、市场营销、采购物流、人力资源,以及财务管理等各个方面。接着,分析潜在性替代产品产生的威胁。结合PLC用户购买因素调查问卷结果,对A&D集团的内部竞争优势与劣势进行分析。对A&D集团而言,良好的品牌信誉、雄厚的技术研发力量、强大的分销网络、满意的用户培训,以及多年保持下来一贯的产品质量是集团的最大优势。而原材料的相对高成本和售后服务的响应速度相对较慢成为最大的劣势,是今后集团重点改善的领域。\n 接着,运用各种机会、威胁、优势与劣势因素,进行SWOT分析,得出了四种可选竞争战略,分别是:产品开发战略,产品差异化战略,市场开发战略和产品开发领先的差异化战略。结合分析A&D集团战略目标和定位,首先排除产品差异化战略和市场开发战略,因为这两种战略不能全面地使集团既稳固现有PLC通用产品市场,又开发新市场。接着,经过比较产品开发战略和产品开发领先的产异化竞争战略二者的差别,得出目前A&D集团的最优选择是后者,即产品开发领先的差异化竞争战略。该战略以新产品开发为基础,同时融合差异化竞争理念,既确保了企业保持持续的竞争优势,随时应对替代性产品PAC的进攻,也使企业以差异化产品和全集成化解决方案等增值服务占领更广阔的PLC市场。\n

关键词： 现场总线   供配电管理   可编程控制器   断路器  

摘要： 在对低压配电系统研究的基础上,分析了现有系统存在的不足,提出了基于CC-Link/LT总线技术的低压配电监控系统解决方案,实现了对低压供配电设备监视、控制和管理,达到了提高系统可靠性、可控性和快速响应的目的。文中对基于CC-Link/LT总线的低压配电监控系统的硬件组成、网络拓扑进行了较详尽的介绍,并结合实际操作经验,设定了若干系统控制规则,给出了系统各控制部分的程序框图。

关键词： 现场总线   阀岛   可编程控制器   Profibus-DP  

摘要： 传统的自动化生产线实训台中的气动控制部分通常采用各个独立的气动控制阀类元件来控制执行机构动作,其要求安装空间较大,安装精度相对较低,安装技术要求高,使用不便。针对这些问题,提出一种基于现场总线Profibus-DP的总线型阀岛,替代传统的多个单一的气动控制阀元件,来提高控制准确度,加快自动化程度。同时,采用西门子S7-300可编程控制器(PLC)来控制整个系统运行过程。实验表明:该方法提高了控制精度,节省安装空间,使用便捷,使自动化水平进一步得到提高。

关键词： 单片机   可编程控制器   液晶显示屏   通信  

摘要： 利用单片机驱动液晶显示屏(LCD),以极低的成本为PLC系统提供了人机操作界面,实现对PLC的实时控制。本设计以三菱FX1N系列PLC和Silicon Lab公司C8051F226单片机为例,介绍了全部硬件电路设计方案和软件设计,并对其中的关键:单片机与PLC之间的通信部分进行了详细介绍。目前该系统已投入使用,工作稳定可靠,达到了预期的效果。

关键词： 普通车床   数控改造   数控系统   可编程控制器  

摘要： 20世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用，数控技术被认为是20世纪制造业最神奇、最具有成果的进展。自从1952年美国第1台数控车床问世至今已经历了50多个年头，特别是近10年来，数控技术有了巨大进步，数控车床向着高速化、高精度化发展，复合加工、新结构车床大量出现。中国是一个传统的机械制造大国，但其装备水平落后，特别是一些老的机械制造厂大多还是比较IH的车床，这些旧的数控车床不能满足现代客户的加工要求，如：加工精度，小批量生产等。解决这个问题有两种途径：一是购买新的数控车床；二是在旧的车床基础上进行数控化改造。本课题是针对金工厂的一台普通车床CY6140进行数控化改造，其现实意义在于寻找一种可行的、有推广价值的设备改造方法，对传统机械制造行业的技术装备进行技术提升，以解决目前设备老化所带来的问题。\n 作者在搜索、查阅大量相关资料的基础上，对普通车床数控化改造技术进行了深入的研究和分析，并结合实际情况和改造的经费做出合理的改造方案，整个控制以数控系统为中心，通过可编程控制器使CNC系统、电气控制系统、伺服系统协调统一工作，以实现数控加工。在数控车床改造设计的过程中，讨论了整个数控车床系统调试的内容和步骤，系统地分析了数控车床PLC控制程序、坐标伺服系统的调试过程联机运行后，通过调整CNC系统车床参数，对数控系统进行调整、使整个控制达到最优。最后对其特殊功能的开发，选用其强大的补偿功能，分析误差产生的原因，最终使车床达到所期望的结果。\n 普通车床改造比购置新的数控车床有以下的优势：一是节省资金。旧车床的数控改造同购置新车床相比一般可节省60％左右的费用，大型及特殊设备尤为明显，一般大型车床改造只需花购置新车床费用的1/3，并可以利用现有的地基；二是性能稳定可靠。由于原车床的各基础零件经过长期使用，几乎不会产生应力变形而影响精度；三是提高生产效率。旧车床经过数控改造后即可实现加工自动化，效率可比传统车床提高3至5倍，不仅可以节约费用，还可以缩短生产准备周期。\n 综上所述，旧车床改造同购置新车床相比，它可使旧车床发挥作用，而且环保，并为国家节省资源，可以节省很多费用，而且改造周期很短，可以很快可投入使用，这就是改造的优势。

关键词： 陶瓷零件快速成型机   数控系统   交流伺服控制系统   运动控制器   可编程控制器  

摘要： 本论文课题是在基于石蜡速凝特性的层合速凝快速成型技术理论基础上，开发出能够应用于陶瓷零件快速成型领域的快速成型机数控系统，以满足陶瓷零件快成型的经济性、实用性要求。\n 本文对应用于陶瓷零件快速成型领域的快速原型技术的现状进行了分析，介绍了基于石蜡速凝特性的层合速凝快速成型技术的基本理论思想。研究分析了陶瓷零件快速机的整机机械系统，重点分析了铺料机械系统，对重要零部件进行了选取校核。运用PRO/E对铺料机械系统进行了虚拟装配，并对该系统进行了运动学仿真分析。\n 在比较分析几种开放式数控系统的基础上，结合陶瓷零件快速成型机的控制要求，提出“IPC+PMAC”的控制方案，配以交流伺服控制系统，搭建了陶瓷零件快速成型机的控制系统。对系统电气驱动部件如主轴变频器、交流伺服驱动器、交流伺服电机等进行了计算选取，设计完成了硬件系统连接图。\n 交流伺服系统的控制性能很大程度上影响了零件的加工精度，因此，本文建立了交流伺服控制系统的数学模型，在经典控制理论的基础上，运用Matlab/SIMULINK对进给交流伺服控制系统进行了PID仿真分析，得出了系统的响应曲线，并分析得出了系统的稳态误差。为了使系统得到更好的性能，利用PEWIN软件对系统进行了调试仿真。\n 本文搭建了陶瓷零件快速成型机的数控系统软件部分，采用模块化的设计思路，对程序的上载和下载，系统的PMAC插补模块，PMAC的PLC，和数据采集分别作了分析。\n 采用基于石蜡速凝特性的层合速凝快速成型技术的方法进行了制备陶瓷零件实验，从而对该技术进行了实验验证。\n 本论文对于新型陶瓷零件快速成型设备的研究开发以及推动陶瓷零件快速成型的产业化有着重要的意义和一定的实用价值。

关键词： 阳极板   电气控制系统   可编程控制器   HMI  

摘要： 在实际生产中，为保证电解工序的正常进行，阳极板放入电解槽以前，必须对阳极板进行制备，电解过程中经常出现的问题是电解阴阳极板的碰极而造成短路。因而，在阳极板放入电解槽进行电解生产之前，一定要对其进行平整处理。而大多数冶炼厂对于该环节的生产还在采用最原始的方式，即对阳极板进行手工锤击，生产效率低，不能满足扩大生产的要求。铜电解阳极自动化生产线就是在这样的形式下产生了。铜电解阳极自动化生产线是一条具有一定智能、高度集成、光机电液一体化的全自动生产线，自动化程度高，机组能力也大大提高，使生产线结构紧凑，维修和维护方便，性能更高，占地面积小，能够很好地解决阳极板的制造问题，并对阳极板板面及挂耳进行压平、压耳、铣耳，并实现自动上、下料，提高了生产效率，保证了加工质量，降低了工人的劳动强度，改变了生产环境，实现了阳极板生产工艺的重大突破。\n 本文在阐述所研制的阳极板加工自动化生产线的基础上，重点分析研究自动化生产线的电气控制部分。电气控制部分主要由西门子SIMATIC S7-300站和ET200M远程I/O站以及***通过PROFIBUS来构成一个完整的网络来实现各个工位动作控制。本系统包括三个方面的研究。一是本系统系统结构、功能介绍及其各个工艺流程的控制电路。二是PLC应用于本系统的研究，包括其PLC硬件组态、网络结构，功能，可靠性研究，以及PLC的选型，在坚持高性能，高质量，低成本的原则下选择了SIMATICS7300站、***和ET200M远程I/O站作为核心控制单元，分别控制系统整体工艺流程工位的具体动作，并详细阐述了铜阳极自动化生产线系统的软件设计和程序实现。三是详细阐述在触摸屏上显示横移车、铣耳左右铣头实时位移的实现。\n 该条生产线目前已投入正式生产，生产状态表明，该条生产线的研制成功，不仅大大提升了生产线的自动化生产水平，提高产品的生产效率，而且保证了产品的生产质量。通过该条生产线的设计，提高了产品加工的自动化水平，大大降低工人的劳动强度，节约了成本，节省设备空间，使企业以最低的成本投入获得最优的经济效益。该条生产线的设计、应用将具有较为广阔的应用前景，对其他冶金项目的自动化控制具有技术参考价值。

关键词： 可编程控制器   上位机   通信  

摘要： 以监控计算机与可编程控制器(PLC)数据通信方式为理论基础,对专用行车装置提出了实时监控的方法,给出了在Visual Basic 6.0环境下实现上位机与西门子S7-200系列PLC通信的思路,通过对相关理论和技术的分析、应用,设计出监控界面,开发了通信程序。阐述了S7-200系列PLC自由口通信模式的设计过程,并将其应用于生产实际。实践表明,这种通信方式具有一定的工程应用价值和参考价值。