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精密矫直流程控制系统设计与开发
作 者: 郑立涛
导 师: 卢红
学 校: 武汉理工大学
专 业: 机械电子工程
关键词: 矫直 控制系统 LabVIEW 流程控制
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 41次
引 用: 2次
阅 读: 论文下载
内容摘要
轴类及直线导轨类零件在机械加工、锻造和热处理等其它工艺中产生弯曲变形是一个普遍问题,其直线度直接关系到产品质量。为了提高轴杆及导轨类零件的矫直精度和生产效率,研制高精度、高效率、多功能、智能化的矫直机,具有非常重要的意义。本文主要进行矫直控制系统的设计和开发,建立了自动和手动控制的精密矫直控制系统。本文主要研究矫直逻辑设计和控制系统总体设计,建立矫直流程控制系统,实现手动、自动控制和参数的设置,矫直控制系统所要解决的关键技术是实现矫直的逻辑控制设计、软件控制系统I/O的中断响应、手动和自动控制的程序切换衔接、导轨直线度检测技术、各运动部件实时移动距离检测、光幕传感器触发到工件首次处于夹持状态时夹头的运动状态。根据矫直的逻辑动作,建立软件的总体逻辑框架,结合矫直理论运用LabVIEW设计矫直系统的整体框架和各个子模块。文章根据整个控制系统对以下方面做了重点阐述:首先对矫直控制系统总体进行了规划和设计,详细介绍了矫直原理,矫直控制系统功能和矫直控制系统整个流程设计,并对控制系统硬件方案进行了分析和阐述,矫直控制系统分手动矫直和自动矫直,还进行了控制系统I/O总体的设计,I/O的设计包括硬件的设计和软件的设计。其次根据矫直的总体规划介绍了基于LabVIEW的矫直控制系统设计,运用此软件开发了整个控制系统框架和各个子模块,包括光幕传感器子流程设计、电感笔传感器子流程、限位开关子流程和自检子流程,各个子流程的设计开发是整个控制系统正常运行的基础。最后进行了矫直控制系统的整体设计和调试,主要对矫直控制系统手动和自动控制功能进行调试验证,在软件调试过程中系统要响应外部的I/O信号,所以良好的软硬件通信是软件调试的关键,调试的结果和设计要求完全一致,这充分证明了矫直控制系统的可行性。
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全文目录
中文摘要 4-5 ABSTRACT 5-9 第1章 绪论 9-16 1.1 课题研究的目的、意义 9-10 1.2 国内外研究现状分析 10-14 1.2.1 精密矫直机国内外发展现状 10-12 1.2.2 精密矫直机控制系统发展现状 12-14 1.3 所选课题来源 14 1.4 本课题研究内容、研究方法 14-16 第2章 矫直控制系统总体规划 16-36 2.1 矫直控制系统介绍 16-23 2.1.1 精密导轨矫直原理 16-17 2.1.2 矫直控制系统功能 17-21 2.1.3 矫直控制系统总体流程设计 21-23 2.2 矫直控制硬件方案确定 23-26 2.2.1 矫直控制硬件分析 23-25 2.2.2 矫直控制系统强电电路设计 25-26 2.3 I/O总体设计 26-29 2.3.1 I/O接口 26-28 2.3.2 I/O通信 28-29 2.4 I/O外部硬件电路设计 29-33 2.4.1 开关量I/O外部硬件电路设计 29-32 2.4.2 模拟量I/O外部硬件电路设计 32-33 2.5 I/O软件模块 33-35 2.5.1 开关量I/O软件模块设计 33-34 2.5.2 模拟量I/O软件模块设计 34-35 2.6 本章小结 35-36 第3章 基于LABVIEW的矫直控制系统 36-53 3.1 LABVIEW软件介绍 36-38 3.2 基于LABVIEW的软件系统总体设计 38-41 3.3 矫直控制子流程设计 41-52 3.3.1 光幕传感器子流程设计 41-44 3.3.2 电感笔传感器子流程设计 44-48 3.3.3 限位开关子流程设计 48-49 3.3.4 自检子流程设计 49-50 3.3.5 矫直控制系统软件应用介绍 50-52 3.4 本章总结 52-53 第4章 矫直控制系统软件设计及调试 53-61 4.1 矫直控制软件系统设计 53-56 4.1.1 矫直控制软件系统需求 53 4.1.2 矫直自动控制系统设计 53-55 4.1.3 矫直手动控制系统设计 55-56 4.1.4 矫直控制系统错误报警响应处理 56 4.2 矫直控制系统软件调试 56-60 4.2.1 软件调试所需硬件 56-57 4.2.2 矫直自动控制调试 57-58 4.2.3 矫直手动控制调试 58-60 4.3 本章总结 60-61 第5章 总结与展望 61-63 5.1 全文总结 61 5.2 研究展望 61-63 致谢 63-64 参考文献 64-67 攻读硕士学位期间发表的学术论文与成果 67
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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