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钢轨除锈机整体方案及控制系统设计

作　者: 袁昭成
导　师: 张剑
学　校: 西南交通大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 钢轨除锈控制系统可编程逻辑控制器梯形图仿真
分类号: U216.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 64次
引　用: 1次
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内容摘要

钢轨是铁路的主要装备部件之一,是铁路发展中的重要元素。刚生产出来的钢轨放置在室外易生锈,为了保证铁路事业的顺利发展、保证出厂钢轨的质量,钢轨除锈工作很有必要。为了提高除锈工作效率,改善工人工作条件,降低工人的劳动强度,保证除锈质量,本论文对钢轨除锈机整体方案及控制系统进行了研究。用于铁路上的钢轨都比较笨重,运输装车前都是由专门的机械设备传送。在传送过程中,被运送钢轨的传送速度是1.0m/min,离地面高度是1100mm。此钢轨除锈机的功能就是要在钢轨以1.0m/min的速度穿过钢轨除锈机时,能够完成钢轨整个表面的除锈工作。本论文研究设计了除锈质量好、工作效率高、自动化程度高、可靠性强、易操作及对环境污染小的钢轨除锈机。钢轨除锈机的原理是采用4个定制钢刷磨削钢轨,以达到除锈的目的。并且,要在钢轨除锈机上安装设置锈渍吸尘装置,用来收集锈渍粉尘,以减少环境污染。钢轨除锈机的控制系统硬件部分是采用三菱公司的FX2N系列可编程控制器(PLC)。软件部分利用了三菱PLC的编程软件GX Developer软件,采用现在使用最广泛的梯形图编程语言编程。采用三菱PLC的仿真软件GX Simulator软件仿真,以确保可行性。此外,考虑到控制系统的稳定,根据可编程控制器的干扰来源对控制系统进行抗干扰设计。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-13
  1.1 课题研究的背景及意义  10-11
  1.2 课题研究的内容和主要目标  11
  1.3 课题的创新点  11-13
第2章 PLC控制系统简介  13-19
  2.1 PLC的基本概念和及结构  14
  2.2 PLC的工作原理及特点  14-19
    2.2.1 继电器控制系统  17
    2.2.2 PLC控制系统  17-18
    2.2.3 "继电器+PLC"控制系统  18-19
第3章钢轨除锈机整体设计  19-27
  3.1 除锈方式  19-20
  3.2 钢轨除锈机的结构及功能  20-24
    3.2.1 定制钢刷轮结构及尺寸  20-22
    3.2.2 钢刷轮磨削速度的设计与选择  22
    3.2.3 两侧钢刷轮磨削驱动功率计算  22-24
    3.2.4 锈渍吸尘装置  24
  3.3 钢轨除锈机辅助结构设计  24-27
第4章钢轨除锈机控制系统硬件设计  27-36
  4.1 钢轨除锈机控制系统需完成的功能  27
  4.2 钢轨除锈机控制流程  27-28
  4.3 电气控制系统主要器件的介绍  28-32
    4.3.1 可编程逻辑控制器(PLC)  28-30
    4.3.2 接近开关  30-31
    4.3.3 电磁换向阀  31-32
  4.4 钢轨除锈机主电路设计  32-33
  4.5 钢轨除锈机控制系统硬件构成  33-36
    4.5.1 中央处理单元(CPU)  33-34
    4.5.2 存储器  34
    4.5.3 输入、输出接口  34-35
    4.5.4 电源  35-36
第5章钢轨除锈机控制系统软件设计  36-47
  5.1 PLC的软件构成  36-37
  5.2 PLC的工作过程  37-40
  5.3 钢轨除锈机PLC的编程  40-45
    5.3.1 PLC的编程及软件介绍  40-42
    5.3.2 I/O分配  42-43
    5.3.3 利用GX Developer软件编程  43-44
    5.3.4 利用GX Simulator软件仿真  44-45
  5.4 故障处理  45-47
第6章控制系统抗干扰设计  47-53
  6.1 控制系统的干扰源  47-48
    6.1.1 内部干扰源  47
    6.1.2 外部干扰源  47-48
  6.2 控制系统抗干扰措施  48-53
    6.2.1 设备选型  48
    6.2.2 软件抗干扰  48-49
    6.2.3 对电源的处理  49-50
    6.2.4 漏电的处理  50
    6.2.5 正确选择接地方式,完善接地系统  50-53
结论  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-59
附表  59-61
攻读硕士学位期间发表的学术论文  61

钢轨除锈机整体方案及控制系统设计

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