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毕业设计(论文)-汽车发动机连杆胀断系统.doc

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毕业设计(论文)-汽车发动机连杆胀断系统.doc

吉林大学本科生毕业设计论文i摘要汽车发动机连杆胀断系统连杆胀断工艺是国际上九十年代初发展起来的一种连杆加工新技术,它从根本上改变了传统的连杆加工方法,大幅度提高了整体发动机的生产技术水平,具有十分显著的经济效益和社会效益。本文在对胀断工艺原理、胀断主机、装配螺栓及工件自动化传送装置的详细分析的基础上,主要研究了胀断生产线的控制系统。文中,首先确定了系统的电气控制方案并进行了必要的论证。根据电气控制方案,对具体硬件电路进行了详细设计,并做了具体的说明。本文的研究方法与技术线路是按胀断工艺的技术特点而确定,通过制定整体技术方案、合理确定胀断主机的结构与主要技术参数、研究并设计胀断自动化生产装备的液压、电气及微机控制系统,全面满足连杆胀断技术高精度、高质量、高效率的精益生产要求。关键词连杆胀断工艺,可编程控制器吉林大学本科生毕业设计论文iiAbstractThebloatedandbrokentechnologyofengineconnectingrodoftheautomobileisanewkindofprocessingtechnologyofautomobileconnectingrodwhichdevelopedatthebeginningofthe1990sintheworld.itchangesthetraditionalprocessingmethodofconnectingrodfundamentally,anditimprovestheleveloftechnologyofthewholeenginebyalargemargin.Ithasveryremarkableeconomicbenefitsandsocialbenefit.Thistextfirstlyanalyzestheprincipleofbloateddisconnectedcraft,thebloateddisconnectedhostmachineandtheautomaticassemblinglineindetail,thenthetextmainlystudythecontrolsystemsoftheproductionline.Inthetext,wegivetheelectricalcontrolofthesystemandcarrieonanessentialdemonstration.Accordingtocontrolmethod,thetextdesignedthehardwarecircuitindetail,andgavetheconcreteexplanation.Theresearchapproachofthistextandtechnologicalcircuitarefixedaccordingtothetechnologicalcharacteristicsofthecraft.Bymakingthewholetechnologicalscheme,confirmingthestructureofthebloateddisconnectedhostmachineandmaintechnicalparameters,westudyanddesignthehydraulicpressure,electricalandcomputercontrolsystemofthebloateddisconnectedautomaticeqippment.Thedesignmeettherequestsofhighaccuracy,highquality,highefficiencyforthethebloateddisconnectedproductionlineinanallroundway.Keywordthebloateddisconnectedtechnologyofengineconnectingrod,theprogrammablelogiccontroller,目录I目录第一章绪论......................................................................................................11.1引言..................................................................................................11.2项目背景及研究意义..........................................................................11.3本文主要完成的工作............................................................................2第二章可编程控制器概述............................................................................32.1可编程控制器的发展............................................................................32.2PLC的特点...........................................................................................42.3可编程控制器程序语言设计...................................................................62.4S7200系列PLC的指令系统................................................................72.6MCGS组态软件....................................................................................10第三章设计论证.........................................................................................123.1系统控制流程概述............................................................................123.2系统硬件设计概述............................................................................123.2.1胀断主机的原理与结构设计....................................................133.2.2定扭矩装配螺栓装置的原理与结构设计..................................133.2.3自动化传送装置的原理与结构设计.........................................133.2.4步进梁机械手夹持定位精度与纵、横项运动精度....................133.2.5微机控制系统的功能制定与设计.............................................133.2.6微机控制系统的设计..............................................................143.3电动机的启动....................................................................................14第四章系统硬件设计................................................................................174.1系统硬件总述.....................................................................................17胀断实验装置由机械,液压,电控三部分组成胀断主机共有10个液压缸,按连杆胀断工艺要求,先后顺序动作,完成胀断任务。.................................174.3CPM1A的特点......................................................................................184.2CPM1A的I/O规格...............................................................................21第五章PLC软件系统设计.................................................................................235.1CPM1A软件基础..................................................................................235.1.1CPM1A的继电器区....................................................................235.1.2CXProgrammer软件.................................................................24目录II5.1.3CPM1A与上位机的连接.............................................................255.2PLC的I/O分配..............................................................................265.2PLC程序.............................................................................................275.2.1开机启动程序...........................................................................27总结.................................................................................................................29致谢.....................................................................................................................31第一章绪论1第一章绪论1.1引言近年来,随着机械工业、尤其是汽车工业的飞速发展与国际竞争的激化,零部件及其设计制造过程的高质量、高效率、低成本、低能耗已成为提高产品竞争力的唯一途径。拘泥于传统、落后的加工技术的生产模式早已难以适应市场的变化,加工技术的变革成为必然的发展趋势及发展方向。许多新的工艺打破常规,以构思新颖、操作经济、效益显著为特点应运而生。连杆是发动机上的关键零部件,在高频率疲劳载荷下工作,对强度有较高的要求。就制造工艺而言,连杆属于较难锻造与加工的一种零件。对其制造方法与技术,国内外都给与极大的关注。连杆胀断供依旧是国际上九十年代初发展起来的一种连杆加工方法,是对传统连杆加工的一次重大变革,具有十分显著的经济效益和社会效益,同时大幅提高了整体发动机的生产技术水平。1.2项目背景及研究意义该项新技术在国外发展极为迅速、应用越来越广泛。美国的福特公司、美国的通用汽车公司、德国的宝马汽车公司、德国的大众公司、法国的雷诺汽车公司等多家汽车生产厂商采用了该种新技术。日本的研究机构与汽车生产厂商也对此项新技术进行了广泛的研究与开发,即将在多种车型上应用。而国内汽车工业、发动机行业的连杆生产厂家目前仍旧沿用落后的传统杆、盖分体加工方法,严重的阻碍了我国汽车工业、发动机行业的快速发展。面对入世后的挑战和市场的激烈竞争,为了缩短我国和国外在汽车、发动机制造业上的差距,在短时间内实现发动机制造关键技术的跨越,迅速开展发动机连杆胀断加工新技术的研究与开发已是刻不容缓。本项目的目的是自行研究开发连杆胀断新工艺及其关键技术装备。为国内连杆生产企业提供具有当今国际先进水平的脸杆胀断加工成套技术,使该项连杆制造加工的追新技术在国内得以实施、应用于推广,从根本上第一章绪论2改变我国目前仍沿用的加工工艺与方法。本项目的研制成功对我国的汽车工业、发动机行业提高产品质量与生产效率、改变行业技术结构、促进传统产结构升级、提高生产技术水平、降低生产成本、增加经济效益、增强国内外市场竞争能力具有重要意义。同时,国外同类产品的进口、填补国内空白、节约大量的外汇和资金。1.3本文主要完成的工作1.设计连杆胀断液压系统。液压系统部分设计主要包括液压泵电机的参数选择及控制电路,液压油温度的测量及显示电路以及必要的报警电路。2.连杆胀断部分设计。胀断部分通过控制液压阀来控制油路,使各机械部分产生运动,机械部分的运动起始信号由接近开关标志,并且能向PLC发出信号。本文第二章对PLC控制的原理进行了叙述,以作为后文叙述的基础。在本文的第三章对系统的工作原理进行了叙述,作为硬件设计的指导。第四章是硬件的具体设计,包括各个硬件的参数选择,硬件电路设计的详细说明。第二章可编程控制器概述3第二章可编程控制器概述2.1可编程控制器的发展可编程控制器是以自动控制技术、微计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置,目前它已经应用于各个领域。早期的可编段控制器只能进行计数、定时以及对开关量的逻辑控制。因此,它被称为可编程逻辑控制器programmableLogicConkoller,简称PLC。后来,可编程控制器采用微处理器作为其控制核心,它的功能已经远远超过逻辑控制的范畴,于是人们又将其称为ProgrammableController,简称PC。但个人计算机Personalcomputer也常简称PC,为了避免混淆,可编程控制器仍被称为PLC。1987年,国际电工委员会IEC在可编程控制器国际标准草案第三稿中,对可编程控制器定义如下可编被控制器是一种数字运算操作的电了系统,专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序按制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成个整体、易于扩允其功能的原则设计。PLC是生产力发展的必然产物。20世纪60年代初,英国的汽车制造业竞争激烈,产品更新换代的周期越来越短,其生产线必须随之频繁地变史。传统的继电器控制对频繁变动的生产线很不适应。自然,人们对控制装置提出了更高的要求,即经济、可靠、通用、易变、易修。首先提出PLC概念的是美国最人的汽车制造厂家通用汽车公司GM。1968年,该公司提出用一种新型控制装置替代继电器控制,这种控制装置要把计算机的通用、灵活、功能完备等优点与继电器控制的简单、易懂、操作方便、价格便宜等特点结合起来,而且要使那些不很熟悉计算机的人也能方便地使用。根据这种设想,1969年美国数字设备公司DEC研制出了世界上第一台

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