某大型水压机的驱动系统和控制系统设计【通过答辩论文设计及图纸】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：1656482
类型：共享资源
大小：2.03MB
格式：RAR
上传时间：2017-09-01
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
大型
水压机
驱动
系统
以及
控制系统
设计
通过
答辩
论文
图纸
- 资源描述：
-
某大型水压机的驱动系统和控制系统设计【通过答辩论文设计及图纸】,大型,水压机,驱动,系统,以及,控制系统,设计,通过,答辩,论文,图纸
- 内容简介：
-
- - 47 5 控制系统设计 述 可编程控制器的简称， 它是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会（ 布了对 规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种 类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 主要特点 （ 1） 高可靠性 所有的 I/O 接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与 部电路之间电气上隔离。 各输入端均采用 波器，其滤波时间常数一般为 10 20 各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。 采用性能优良的开关电源。 对采用的器件进行严格的筛选。 良好的自诊断功能，一旦电源或其他软 、 硬件发生异常情况， 即采用有效措施，以防止故障 扩大。 大型 可以采用由双 成冗余系统或有三 成表决系统 ,使可靠性更进一步提高。 （ 2） 丰富的 I/O 接口模块 对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位； 强电或弱电等。有相应的 I/O 模块与工业现场的器件或设备，如：按钮 、 行程开关 、 接近开关 、 传感器及变送器 、 电磁线圈 、 控制阀等直接连接。另外为了提高操作性能，它还有多种人 为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。 （ 3） 采用模块化结构 - - 48 为了适应各种工 业控制需要，除了单元式的小型 外，绝大多数 采用模块化结构。 各个部件，包括 电源 、 I/O 等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。 （ 4） 编程简单易学 编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。 （ 5） 安装简单，维修方便 需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与 应的 I/O 端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。 由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。 功能 （ 1） 逻辑控制 （ 2） 定时控制 （ 3） 计数控制 （ 4） 步进顺序控制 （ 5） 制 （ 6） 数据处理 ： 有数据处理能力。 （ 7） 通信和联网 （ 8） 有许多特殊的功能模块，适用于各种特殊控制的要求，例如：定位控制模块， 块等 工作原理 和 基本结构 工作原理 最初研制生产的 要用于替代传统的继电器 ,接触器构成的控制装置，但是这两者的运行方式是不相同的：继电器控制装置采用硬逻辑并行运行方式，即如果一个继电器的线圈通电或断电，该继电器的所有触点（包括它的常开触点或常闭触点）不论在继电器控制电路的哪一个位置都会立即同时动作，然而 采 用顺序逐条的扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或- - 49 断开，该线圈的所有触点（包括他的常开触电或常闭触点）不会立即动作，必须等扫描到该处点时才 会动作。为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的这种差异，考虑到继电器控制装置中各类触点的动作时间一般在 100上，而 描用户程序的时间一般小于 100此， 用了一种不同于一般微型计算机的运行方式 扫描 技术。这样，对于 I/O 响应要求不高的场合， 继电器控制装置在I/O 的处理结果上就没有什么差别了。 根据题目的要求和系统的具体工作状态，采用可编程控制器（ 实现对整个系统的控制。 基本 结构 质上是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型 计算机相同 ， 主要由 储器、基本 I/O 接口电路、外设接口、编程装置、电源等组成。（ 1） 元 可编程控制器的控制中枢，相当于人的大脑。 般由控制电路、运算器和寄存器组成。这些电路通常都被封装在一个集成的芯片上。 过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。 功能有： 它在系统监控程序的控制下工作，通过扫描方式，将外部输入信号的状态写入输入映象寄存区域， 入运行状态后，从存储器逐条读取用户指令，按指令规定的任务进行数据的传送、逻辑运算、算术运算等，然 后将结果送到输出映像寄存区域。 用的微处理器有通用型微处理器、单片机和位片式计算机等。通用型微处理器常见的如 司的 8086、 80186、到 列芯片，单片机型的微处理器如 司的 列单片机，位片式微处理器如 900 系列的微处理器。小型 采用单片机或专用 型 多采用 16 位微处理器或单片机，大型 用高速位片式处理器，具有高速处理能 （ 2） 存储器 可编程控制器的存储器由只读存储器 机存储器 可电擦写的存储器大部分构成， 主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。 只读存储器 以存放系统程序，可编程控制器在生产过程中将系统程序固化在 ，用户是不可改变的。用户程序和中间运算数据存放的随机存储器 储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池做备 - - 50 用电源。 它存储的内容是易失的，掉电后内容丢失；当系统掉电时，用户程序可以保存在只读存储器 由高能电池支持的 。 有 非易失性和 随机存取优点，用来存放需要 长期保存的重要数据。 （ 3） I/O 单元及 I/O 扩展接口 I/O 单元 部输入电路作用是将 部电路（如行程开关、按钮、传感器等）提供的符合 入电路要求的电压信号，通过光电耦合电路送至 部电路。输入电路通常以光电隔离和阻容滤波的方式提高抗干扰能力，输入响应时间一般在 5间。根据输入信号形式的不同，可分为模拟量 I/O 单元、数字量 I/O 单元两大类。根据输入单元形式的不同，可分为基本 I/O 单元、扩展 I/O 单元两大类。 I/O 扩展接口 可编程控制器利用 I/O 扩展接口使 I/O 扩展单元与 基本单元实现连接，当基本 I/O 单元的输入或输出点数不够使用时，可以用 I/O 扩展单元来扩充开关量I/O 点数和增加模拟量的 I/O 端子。 （ 4） 外设接口 外设接口电路用于连接手持编程器或其他图形编程器、文本显示器，并能通过外设接口组成 控制网络。 过 缆或使用 通过 口与计算机连接，可以实现编程、监控、连网等功能。 （ 5） 电源 电源单元的作用是把外部电源（ 220V 的交流电源）转换成内部工作电压。 外部连接的电源，通过 部配有的一个专用开关式稳压电源， 将交流 /直流供电电源转化为 部电路需要的工作电源（直流 5 伏、正负 12 伏、 24 伏），并为外部输入元件（如接近开关）提供 24V 直流电源（仅供输入端点使用），而驱动 载的电源由用户提供。 制系统设计 配器工况的分析 该分配器的控制部分主要包括分配阀的打开和关闭两个工况。根据分配器的工作状态，设计出的控制系统主要是控制电磁换向阀的动作。根据设计的液压系统以及分配器的具体的工作状态，整个系统的工况有： - - 51 （ 1） 主泵的启动 （ 2） 辅助泵的启动 （ 3） 系统的启动 （ 4） 分配器 1 动作（包括 1、 4 阀的开启和闭合， 2、 3 阀的开启和闭合） （ 5） 分配器 2 动作（包括 1、 4 阀的开启和闭合， 2、 3 阀的开启和闭合） （ 6） 分配器 3 动作（包括 1、 4 阀的开启和闭合， 2、 3 阀的开启和闭合） （ 7） 分配器 4 动作（包括 1、 4 阀的开启和闭合， 2、 3 阀的开启和闭合） 制、操作系统的总体方案图 设计的控制系统是一个闭环控制系统，检测装置将检测到的轴转角信号反馈给控制器以控制系统的正常工作。控制和操作系统如图 示。 检测装置水压系统分配器油压系统控制器操作信号图 制系统的简单框图 - - 52 开 出关 模量 块输开 入关 模量 块输特 能殊模功 块水压系统分配器凸轮机构操作信号旋转编码器压机操作系统图 型 工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。 有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型。所选用 是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统， 系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩 短编程时间， 因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围，确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输人输出点数、所需存储器容量、确定 功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的 设计相应的控制系统。 目前，小型低档 列机属于整体式结构的在国内市场日益丰富。整体式结构的 有三种不同的单元、单本单本（主机）、扩展单元和特殊单元。 - - 53 同一台小容量基本单元加上适合的扩展单元，可实现一个需较多 I O 点的经济合算的控制系统如日本的 列 一台 16 点输入 16 点输出，加入扩 展 模块，可最大扩展到 64 个 I O 点，并按需要改变 I O 类型，实现最合理最经济的配置。 （ 1） 确定 I/O 点数 输入设备数量 控制电动机的打开需要 2 个常开的按扭开关。控制 16 个分配阀的动作需要 8 个按扭开关。解除警报按扭 1 个，急停按扭开关 1 个。由于每个分配器上都有 1 个旋转编码器，所以需要 1 个特殊功能模块， 拟量输入单元）。故需要 4 个和特殊功能模块通讯的入口。共需要 17 个输入口。 输出设备数量 控制分配器的动作 有 5 个电磁阀， 9 个电磁铁，在各个工序执行时有指示灯，共计 8 个。报警时用指示灯 1 个，蜂鸣器 1 个。共需要 18 个输出口。 选择可编程控制器的型号为 （ 2） 建立输入 /输出地址分配表 表 入地址分配表 输入地址 外设名称 输入地址 外设名称 泵启动按扭 配器 3 中 1、 4 阀打开 助泵启动按扭 配器 3 中 2、 3 阀打开 统启动按扭 配器 4 中 1、 4 阀打开 止按扭 配器 4 中 2、 3 阀打开 除警报按扭 特殊功能模块读去数据口 1 配器 1 中 1、 4 阀打开 特殊功能模块读去数据口 2 配器 1 中 2、 3 阀打开 特殊功能模块读去数据口 3 配器 2 中 1、 4 阀打开 特殊功能模块读去数据口 4 配器 2 中 2、 3 阀打开 用 - - 54 表 出地址分配表 输出地址 外设名称 输出地址 外设名称 磁铁
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号