资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共43页)
编号：171184897
类型：共享资源
大小：972.51KB
格式：ZIP
上传时间：2021-12-02
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
45
积分
- 关 键 词：
-
坐标
测量
设计
- 资源描述：
-
喜欢这套资料就充值下载吧。资源目录里展示的都可在线预览哦。下载后都有，请放心下载，文件全都包含在内，有疑问咨询QQ:414951605 或 1304139763
- 内容简介：
-
实习总结两周的实习工作已经结束，这是我做毕业设计前的基础准备工作，再这期间，我查阅了很多资料，也再网上搜集了很多相关的文件，我毕业设计的题目是“三坐标测量机”初步的设计思路是采用单臂测量，实现三个方向的测量，但是实践证明这样的难度很大，所以经过思考换了一种方案，三个方向用各自的探头工作，互相独立的设计方案。有了设计思路这两周我就有针对性的看了资料，电动机的选择计算是重点的内容，其次是传动装置的设计，再就是传感器的位置和选择问题，最后是整体结构的构思。有了目的就有了方向，我先后了解了机械与电路设计两方面都有联系，合理选用传感器的一些注意事项三维测量系统与机械与电路设计两方面都有联系，了解测量装置的抗干扰性，测量系统的组成，传感器的选择原则如何根据测试目的和实际条件，测量系统的分类，电测系统的组成，电测系统的分类，测量理论，电动机的选择，伺电动机的应用和选择等知识，这是我以后设计的基础，通过两周的实习我明确了设计的方向和任务的艰巨性。三 月20号 实习地点 图书馆根据开题报告中所涉及到的内容体系和相关基础知识，今天查阅了现代机械传动手册了解传动类型选择的依据以及对回转式高空悬缆车的传动选择的初读。 根据传动系统的两大基本任务是保证工作机实现预期的传动要求和传动动力。如果设计任务是实现执行机构件与动力机的匹配，则需要分析执行构件的运动要求、行程、速度、加速度、调整范围实现位置要求。实现轨迹要求，停歇要求相互间的配合要求，以及动要求。再选定动力机后，根据运动和动力要求来确定传动系统方案并进行具体设计，再传动类型选择时，重点考虑其对传动布置，尺寸和重量方面的要求。 由于三维测量系统设计单臂测量和多臂测量的问题，回转式高空缆车的传动与之有一点点的相似，因此对其进行了略读。三 月21号 实习地点 现代制造加工中心 三维测量系统设及机械和电路控制两方面的内容，今天到学校的现代加工中心进行参观性实习。加工中心的三坐标测量机用单臂完成整个测量过程，用红宝石探头接触测量工件表面完成测量工作，对工件的精度有很高的要求。 三坐标测量机的工作原理初步了解如下 简单的人机操作界面，选择工件的定位基准，确定定位基础，然后对工件表面进行测量。 三坐标测量仪采用气压传动，传动平稳。它的测量精度也和温度有关，室内要求相应的温度和湿度。 通过今天的学习对测量装置有了视觉和感知上的认识，再以后的设计中有了大概的方向。 三 月22号 实习地点 图书馆 三维测量系统与机械与电路设计两方面都有联系，今天查机电一体化技术手册了解机电一体化技术和机电一体化常用电路。 机电一体化系统的基本结构要素，一个完整的机电一体化体系应包括以下几个基本要素：机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信息处理单元及接口，各要素和环节之间通过接口相联结。 机电一体化的相关技术有，1.机械技术 2 计算机与信息处理技术 3系统技术 4自动控制技术 5传感与监测技术 6私服传动技术 常用电路有，模拟和数字电路，可编程与专用集成电路等。三 月23号 实习地点 图书馆 了解测量装置的抗干扰性查看机械工程测量与试验技术在测试过程中除了待测信号以外，各种不可见的随机的信号可能出现在测量系统中，这些信号与有用信号叠加再一起，严重歪曲测量结果。测量装置的干扰源有三条主要途径 1）电磁干扰 干扰以电磁波辐射的方式经空间窜入测量装置 2）信号干扰 信号在传输过程中通道中各元气件产生的噪声或非线性畸变所造成的干扰 3）电源干扰 由于电源波动和电网干扰信号的窜入以及装置供电电源电路内阻引起各单元电路相互藕和造成干扰，一个测试系统抗干扰能力的大小再很大程度上决定了该系统的可靠性，是测量系统重要性之一，因此认识干扰信号，重视抗干扰设计是测试工作中不可忽视的问题。 三 月24号 实习地点 图书馆今天多了解的内容是机器控制单元和系统的实验在开发和设计机械产品的控制系统中，要进行控制环节，元件到系统的各种实验，以及实现建摸所需的参数或系统的辩识，环节或元件的特性参数确定以及控制系统的综合教正等。 控制元件和系统试验包括静态试验与动态试验，所谓静态试验，是指系统再静态情况下的各种性能参数的测试与调整。系统在静态情况下，输入输出的各阶导数均等于零。所谓动态试验指，控制系统对输入信号的响应特性以及动态参数的测试与调整。 通过静态试验，可得到系统的死区，零位、线性误差、饱和段、滞后等参数的数值并可经过简单的计算得出系统的灵敏度。动态试验有时域法和频域法两种。三 月25号 实习地点 图书馆 传感器的选择原则如何根据测试目的和实际条件。合理地选用传感器，是经常遇到的问题。三维测量系统对传感器的要求特别严格，就合理选用传感器的一些注意事项查机械工程测量试验技术介绍如下： 1灵敏度 一般讲，传感器灵敏度越高越好，因为灵敏越高意味着传感器所能感知的变化量越小，被测量稍微一微小变化时，传感器就有较大的输出。 2响应特性 传感器的响应特性必须满足不失真测量条件，在选用时，应充分考虑到被测物理量的变化特点， 3线性范围 传感器工作在线性范围内是保证测量精确度的基本条件。 4 .可靠性 它是传感器和一切的测量装置的生命。为了保证传感器应用中具有高的可靠性，事前须选用设计制造良好，使用条件适宜的传感器，使用过程中应严格保持规定的使用条件。尽量减轻使用条件的不良影响。 5精确度 传感器的精度表示传感器的输出与本测量真值一致的程度。 6测量方式 传感器再实际条件下的工作方式，例如，接触与非接触测量，在线与非线性测量。工作方式不同对传感器要求可不同。 7其它 除了以上选用传感器时充分考虑的一些因素外，还应尽可能兼顾结构简单，体积小，重量轻，价格便宜，易于维修易于更换等条件。三 月27号 实习地点 图书馆 测量系统的组成查机械工程测量学 不同的测量系统其组成结构各不相同，系统中各单元类型更是千差万别。种类繁多。但从总体的功能上综合分析，又有着一定的一致性，通常测量系统的组成包括基准单元，传感单元，中间变换和传输单元，计算处理单元，显示记录单元。 （1）基准单元 由于测量的本质是比较，即将被测量与基准量在相同条件进行比较，以获得相对应的量值关系。 （2） 传感单元 他用于传受被测的原始信号或者根据测量需要，将原始信号转换为另一种形式的物理信号。 （3） 中间变换单元 根据信号传输，分析处理显示记录的好求，此单元将传感器输出的信号作一步的变换称二次变换 （4） 计算机处理单元 将中间变换单元输出的信号进行所需的运算、教正、分析处理，以获取更为精确的测量结果或便于显示记录的输出形式。 （5） 显示记录单元 将测量结果以观察者易于认识或感知的形式显示出来，或将测量结果记录和存储，供以后调用 需要指出的是，测量系统中上述各组成单元完全是从其功能来区分的而与具体系统的大小仪器设备的复杂程度无关。三 月28号 实习地点 图书馆 测量系统的分类查机械工程测量学测量系统分类方法很多，根据测量对象和用途，可分为几何测量测量系统，力学量测量系统，振动测量系统；按操作的自动化程度可分为手动、半自动、自动测量系统；按测量是否在生产线进行，可分为在线式、离线式测量系统；但是最为常见的是按测量过程中采用的物理信号的类型来分类的，根据测量系统中的主要信号流形式不同，可将测量系统分为以下几类。 1）机械测量系统 2）力学机械测量系统 3）气动测量系统 4）电测系统三 月29号 实习地点 图书馆 电测系统的组成机械工程测量学被测对象传感器中间变换装置计算处理显示记录输出执行控制反馈激励装置 传感器用来将被测机械量转换为电信号，此种变换通常称为一次变换，在一般情况下这些被测量可以将被测量对象的特征，运动状态等信号信息充分地显示出来，而便于传感器直接转变为电信号。而在另外一些情况下，被测机械量中可能没有直接蕴涵所需测量的信息或者信号不明显，或者难以用传感器直接进行转换，这时就需要借助激励装置对被测对象给予某种形式的激励，以产生能充分来征被测物信息同时又便于传感器实现转换的响应信号。 中间变换装置是根据需要，将传感器输出的电信号再次变换为更适合进一步处理或传输的电信号形式。 计算处理单元包括对信号进行加减乘除、开方、积算、数据处理，信号的时域、频域中间值域分析计算。三 月31号 实习地点 图书馆 电测系统的分类1） 按用途分 ；有振动测量系统，转子动平衡测量系统，回转轴误差运动测量系统等。2） 按传感器的工作原理分：有电阻应变片式、电感式、电压式、半导体敏感元件式、感应同步式。3） 按自动化程度分：有手动式、半自动式、全自动式。4） 按转换后电信号的装型分：模拟电测系统。传感器的输出为模拟式电信号，中间转换装置大都采用模拟电子电路数字电测系统。传感器的输出为数字式电信号，一般是周期性脉冲信号。中间变换装置通常采用整形，细分，辨向、记数、译码等电路。对于实际的测量工作，具体选取哪种测量系统，系统中每个单元采用何种信号类型，都应根据具体的测量要求，测量条件、测量环境、仪器设备的性能和价格、操作者的素质等因素综合考虑，择优选用。四 月3号 实习地点 图书馆测量理论 测量系统与信号的数学模型 测量过程如图所示，目的是获得被测量x（t）的足够准确的估值x(t)1也就是测量任务 测量对象测量系统 被测量在测量过程中，测量对象或测量系统可能接收某些噪声N（t） 测量系统的任务是根据输入信号，求得被测量的估计值。四 月4号 实习地点 图书馆 电动机的选择如何正确选用电动机 直流电动机的选择 直流电动机的最大优点是运行转速可在宽广的范围内任意控制，无级变速，由直流电动机组成的调速系统和交流调速系统相比，直流调速系统控制方便，调速性能好 直流电动机根据励磁方式的不同，可分围他励电动机，并励电动机，串励电动机和复励电动机，在一般情况下，多采用他励直流电动机。 四 月5号 实习地点 图书馆 私服电动机的应用和选择 私服电动机有直流电动机和交流私服电动机 为了满足自动控制系统的要求，私服电动机必须具备（1） 可靠性好：有控制电压信号时，电动机在转向和转速上应能作出正确的响应，控制电压信号消失时，电动机应能可靠停转，即无“自转“现象。（2） 响应快：电动机转速的高低和方向随控制电压信号改变而快速变化，响应灵敏，启动转矩大（3） 控制功率小：空载启动电压底。（4） 机械特性线性度好，调速范围大，转速稳定。直流私服电机有：直流电磁式私服电动机直流永磁式私服电动机：无槽电枢直流私服电动机，空心杯电枢直流私服电机，印制绕组直流私服电机，无刷直流私服电动机。四 月7号 实习地点 图书馆 直流私服电动机的应用 直流私服电动机可以作为输送电动机应用，如一些小型装置中应用的直流永磁式私服电动机；也可在自动控制系统中作为执行元件，故私服电动机又称为执行电动机，它是把输入的电压信号变换成转轴的角位移或者转速输出。输入的电压信号又称为控制信号或控制电压，改变控制电压的大小和电源的极刑，就可以改变私服电动机的转速和转向。 由私服电动机组成的私服系统，通常采用两种控制方式，一 ，速度控制方式；二是位置控制方式。速度控制原理框图如下：速度进给放大器直流私服电动机 直流测速电动机 四 月10号 实习地点 图书馆直流私服电动机的选择范围 直流私服电动机的选择不仅仅是指电动机本身性能的要求，还应根据自动控制系统中是否选用直流私服电动机，以及系统所采用的电源、功率、和系统对电动机的要求来决定。如控制系统要求线性的机械特性和调节特性，控制功率又大，可选用直流私服电动机；对随动系统，要求私服电动机的响应快；对短时工作的私服系统要求私服电机以较小的体积和重量，给出较大的转矩和功率；对长期工作的私服系统，要求私服电动机的寿命要长。（1） 直流永磁式私服电机一般可用作小功率直流私服系统的执行元件，但不适合于要求快速响应的系统。（2） 直流电磁式私服电动机可用作中、大功率支流私服系统的执行元件适用于快速响应的私服系统。 机械学院毕业实习、毕业设计（论文）学生个人工作计划学生姓名： 王永光 班级： 机专03-1 开始日期： 2006 年 3 月23日 结束日期： 年 月 日设计进程实习或设计内容完成情况检查者签字 第4 周去加工中心参观实习。参观加工中心的三坐标测量仪实验室。完成第 5 周去加工中心实践实习。具体对零件进行误差初步检测。熟悉其结构及工作原理，。完成 第6 周整理实习笔记；写开题报告。完成第7 周开始设计，进一步熟悉三维测量系统的工作原理和功能.哪几部分构成。第8 周针对三维测量系统结构的某一环节。查阅大量的资料，进行系统化的研究， 电动机的选择。第 9 周针对三维测量系统结构的某一环节。查阅大量的资料，进行系统化的研究，主要研究整体结构的组成。第10 周针对三维测量系统结构的某一环节。查阅大量的资料，进行系统化的研究，主要研究整体结构的组成。第11 周针对三维测量系统机结构的某一环节。查阅大量的资料，进行系统化的研究，主要研究气体运行轨道等其他辅助装置。第12 周画三维测量系统结构草图及总装配图。第13 周画结构图,总装配图,并整理一下说明书。第14 周进一步系统地整理一下说明书.自己系统的检查一下设计。回想一下每一不是怎样设计的哪一部分是重点分析的,怎样处理的 第15 周整体核查一下图纸,和说明书.第 16 周进一步检查本设计方案第 17周打印说明书,和图纸第18周第 19周黑龙江科技学院机械工程学院毕业设计（论文） 开 题 报 告题目: 三维测量系统 专题: 班级: 机专03-1班 学号: 0303060102 姓名: 王永光 指导教师: 陈焕林 黑龙江科技学院学生毕业设计开题报告一、 立论依据（包括项目研究的目的和意义，国内外研究现状分析）；1、 项目的研究意义扩大了不同精度层次测试的需要。保证了工业现场高精度的测试要求,三轴均采用先进的传感器满足定位精度高的要求。在现代机械制造产业中，一些零部件在加工完成之后，需要对其进行加工精度的检测，以及在模具制造产业中成型模具的误差检测。二、设计产品的用途和应用领域 三维测量系统主要用于机械制造零部件的精度检测、模具制造中模具的制造精度。以及其它零件的误差检测。三、 设计方案 目标：采用单臂实现三个方向的动作。 研究内容： 单臂实现三维测量，其中涉及的各种器件的选择原则。 拟解决的关键问题： 传动方式、电动机、传感器的选择。2、设计方案（须有文字和示意简图说明） 一、初步设定采用单臂完成三维空间的测量，采用接触式测量。二、对电动机进行选择，完成三个坐标的动作需选用三个电动机实现 。三、传动方式的确定。四、传感器的选择应用。 2、 题目的可行性分析：现代技术发展的今天，对产品的质量和精度的要求越来越高，那么对检测装置的需求量越来越大，对其质量精度要求也非常高。零件的检测和误差分析都需要测量装置来完成。，3、本项目的创新之处 进给系统采用气动，很大程度上减少了再进给过程中的摩擦阻力，提高了测量精度。四、 指导老师审核意见： 指导教师（签字）： 年 月 日五、 指导委员会意见审核意见： 专家组长（签字）： 年 月 日摘 要从60年代初发明到现在，三坐标测量机（CMM）在制造业得到世界范围广泛应用，成为3D检测工业标准设备。三坐标测量技术得到迅速发展，而配套检测软件的发展，更是突飞猛进。最早的三坐标测量机只能显示XYZ坐标，而目前的各种检测软件几乎可以解决用户的绝大部分问题。软件日益成为影响用户使用好坏的关键所在。CMM测量软件发展趋势，对于传统的三坐标测量机检测来说，通常是设计部门提供二维图纸，检验部门根据图纸对工件进行尺寸及形位公差的检测。随着三维CAD软件的应用，越来越多的技术部门使用三维CAD建模技术进行设计。因此，各坐标机厂家纷纷推出了基于三维CAD技术的测量软件，直接将客户设计好的三维CAD模型导入测量软件进行检测。这样做的优点非常明显，不需要额外的图纸，理论值可以直接捕获，更可以进行测量仿真，测头干涉检查等，所以，受到用户的一致好评。基于CAD的测量成为目前三坐标测量软件的发展热点。 关键词三坐标测量机 传感器 三维 传动装置AbstractInvents from the beginning of the 60s to present, coordinate measuring machines (CMM) obtains the worldwide scale widespread application in the manufacturing industry, becomes the 3D examination industry standard equipment. Three coordinates survey technology obtains the rapid development, but the necessary examination software development, is progresses by leaps and bounds. The earliest coordinate measuring machines only can demonstrate the XYZ coordinates, but the present each kind of examination software may solve users major part problem nearly. The software becomes the influence user use quality the key to be at day by day. The CMM survey software trend of development, regarding the traditional coordinate measuring machines examination, usually is designs the department to provide the two-dimensional blueprint, the inspection department carries on the size and the shape position common difference examination according to the blueprint to the work piece. Along with the three dimensional CAD software application, the more and more many technical department uses the three dimensional CAD modeling technology to carry on the design. Therefore, various coordinates machine factory has promoted in abundance based on the three dimensional CAD technology survey software, the three dimensional CAD model which designs the customer inducts directly surveys the software to carry on the examination. Does this the merit is extremely obvious, does not need the extra blueprint, the theoretical value may catch directly, may carry on the survey simulation, the gauge head interference inspection and so on, therefore, receives the user the consistent high praise. Survey the software based on the CAD survey into at present three coordinates the development hot spot.Key words Coordinate measuring machines Sensor Three dimensional Transmission device目 录摘要IAbstractII第1章绪论11.1 三坐标测量机的应用与发展11.2 三坐标测量机测量原理41.2.1 三坐标测量机的组成51.2.2 三坐标测量机的结构特点51.3 设计要求6第2章 三坐标测量机总体设计方案7 2.1 设计任务和内容7 2.2 总体设计方案拟订7 2.2.1 三坐标测量机机械部分设计7 2.2.2 三坐标测量机电路部分设计8 2.3 主要参数的确定14第3章 三坐标测量机进给系统的设计计算15 3.1 进给系统步进电动机的选择计算15 3.1.1 调速电动机的容量的计算15 3.1.2 步进电动机的概述15 3.1.3 步进电动机的容量的计算163.2 轴概述 16 3.2.1 轴的用途16 3.2.2 轴的材料16 3.2.3 轴的材料173.3 轴的结构设计17 3.3.1 拟定轴上零件的装配方案17 3.3.2 轴上零件的定位 173.3.3 轴的结构设计18 3.3.4 初步设计轴的最小直径.20 3.3.5 拟定轴上零件的装配方案21 3.3.6 根据轴向定位的要求确定轴的个段直径和长度21 3.3.7 轴上零件的轴向定位22 3.3.8 确定轴上圆角和倒角尺寸22 3.4 丝杠螺母副的选用计算22 3.4.1 丝杠螺母的导程的确定22 3.4.2 确定丝杠的等效转速23 3.4.3 丝杠的等效负233.4.4 确定丝杠所受的最大动载荷Cax233.4.5 临界压缩负荷Fcr233.4.6 临界转速验算243.4.7 计算轴承动载荷25 3.4.8 丝杠拉压振动和扭转振动的固有频率验算26 3.5 丝杠的扭转刚度26 3.6 传动精度计算27 3.7 导轨的选型及计算27 3.7.1 滚动导轨的结构及配28 3.7.2 滚动导轨副的预紧28 3.7.3 滚动导轨副润滑防护29 3.8 横向伺服进给系统的设计计算（同以上方法）29 3.9 纵向、横向的移动工作台的装配图（见附图1）29第4 章 夹具的初步设计30 4.1 载要30 4.2 机床夹具的基本要求30 4.3 机床夹具概述31 4.3.1 机床夹具的分类31 4.3.2 夹具的作用31 4.3.3 夹具的组成31 4.4 螺旋夹紧装置32 4.4.1 螺旋夹紧力计算33 4.4.2 螺旋夹紧的自锁性能和传力系数34 4.5 螺旋夹紧机构的特点34 4.6 横向伺服系统和立拄的设计计算35第5章 三坐标测量机的测头装置36第 6章 经济技术性分析38结论41致谢42参考文献43附录144附录2 50附录3 58V附录1学习和设计一种自动控制系统从该系统的原理中学习和设计热能装置摘要：从系统的原理中，了解热能装置的特点。并在这篇论文中根据它的控制系统分析和研究细节，汽缸和蒸汽轮机整体关系独立的特征是研究完全被认同的。通过协调控制，影响系统整个操作的最适宜的方法就是采用关键技术并进行学术交流；另外，计算机处理信息技术也是非常重要的。还有其它的有助于整个系统操作的方法。1引言：这个系统是一个有特殊结构和功能的有机整体。它右几个相互联系、相互影响、并相互独立的部分组成。这个热能装置有一个典型的系统体系，由发电机、蒸汽气轮机、汽缸和许多辅助设备组成。这种热能装置的主要功能是根据网络设备的所需的极限热能制造一种抗热负载。工程学系统是被用于学习和设计复杂系统的科学，它也是一种被用于处理并完成确切目标的理论和方法。根据热能装置的系统原理可以知道，这篇论文已经研究和设计了这种装置的协调控制体系。2 学习和设计一种自动控制系统从该系统的原理中学习和设计热能装置2。1能源装置自动控制系统的功能首先，在自动控制系统被研究设计前，热能装置作为控制体系应该深一步进行学习和研究。热能装置是一种巨大的设备，也是由发动机、气轮机、汽缸和许多辅助设备组成。它的流程是一个复杂的干涉线路，尤其是大规模的能源装置还是一个典型的非线形的并带有复杂输入输出并存在变化的复杂控制装置。成千上万的参数变量是被计算机操作和控制的。由于许多不同的操作方程式和转换关系，各参数也是变换的，对装置材料的质地要求也是变化的。随着工业产量规模的扩大和对生产标准的提高，还有不同的商品对能源负载的不断增加，对能源的需求在不断增加，所以新型的高要求的能源装置自动控制系统被推出。（1）负载控制：随着装置功能的提高，传统的负载控制方式：汽缸带动气轮机或是气轮机带动汽缸已经不能满足需求，所以我们必须采用更加适宜的负载控制方案，那就是协调控制方案。（2）可靠性：这个系统的设计必须是可靠的，保证装置操作的安全性和经济性。另外，公差等级（精度）等方面也要达到相应的要求，其他技术、软件、硬件、自动诊断功能都必须被采用，以提高系统的可靠性。（3）通讯和人机界面：由于许多参数需要计算控制，当大规模的机器装置运行时，它的速度变化非常大，通讯系统必须快速及时反映并且有高的可靠性。人机界面必需有助于操作人员工作，包括操作端，和大的显示区域以便为操作员提供大的关于整个产品工序的综合菜单和信息。2。2能源装置自动控制系统的结构构造 此装置的设计主要包括控制部分、报警单元、保护装置等。根据上面的分析，所以我们把这个复杂的系统分成几个子系统，并且分析它们彼此之间的联系，设计子系统的目的是为了使整个系统工作状况达到最佳。（1）数据采集系统 它是整个系统的信息中心，迅速提供客观有价值的操作记录，整个数据采集系统是以安全、经济的设备操作为基础的。DNS的功能包括CRT显示、起程提示、桌面功能、打印错误清单、并进行自检，科学计算，操作向导等等。（2） 汽缸控制系统：包括信号分析、控制体系，例如汽缸的震动控制，蒸汽的温度，进水量的控制，辅助控制等系统，还有安全监控和震动处理系统。这些子系统相互协调工作，使汽缸工作安全、高效、稳定。以满足网络控制端下达的各种控制操作的方式的命令。（3） 蒸汽气轮机的控制系统：蒸汽气轮机控制实现了负载控制和循环速率控制，数字化的电子水力学控制。；另外，它的辅助系统包括水标准控制，水压控制，水压程度标准控制，加热器的标准控制等。（4） 辅助系统：除了以上提及的主要系统外，还有过程控制系统，燃料填加控制系统，和一些安全控制系统。主要系统和辅助系统是一个有机的整体，通过网络信息交流紧密的联系再一起。它们相互渗透，相互依靠，以形成此大规模装置的整体部分。2。3 设计热能装置的自动控制系统从此装置的控制原理中，我们可分析和学习两个基本反馈控制及汽缸是主运动，气轮机是从运动；另一个是气轮机是主运动，汽缸是从运动。设计这两种反馈控制的目的是再工作中及时发现存在的问题，设计出更加合适的控制方法。 231 汽缸主运动气轮机从运动这种控制方法首先让气轮机落后强大网络负载的需要，然后让锅炉随着蒸汽机运动。它的好处是能充分地使用锅炉的热储积，使装置比较迅速地对网络命令作出相应的变动。 但，因为锅炉惯性和延迟是非常大的的，前涡轮压力pt的章程不可能跟随负载章程的速度， 因而pt有更加巨大的波动， 那些是不利锅炉的平稳操作。装置的输出变化速度和变化范围一定会受到限制。232 气轮机主运动汽缸从运动这种控制方式首先让汽缸随着计算机下达的命令运作，之后让气轮机跟随汽缸运动。它能更好的维持气轮机的压力稳定，有易于汽缸的稳定操作，但是它不能完全利用汽缸所积累的热量来保证装置的正常输出，它对负载的请求反映慢，所以这种控制方式仅能提供装置基本承受的载荷， 233 协调控制方式根据以上的分析，它必须使汽缸完全的被用于热量的积累。当装置能够更好的接受计算机所下达的命令并进行安全操作，那是为了当负载改变承受的载荷时，汽缸的压变首先在允许的范围内。然后让能源装置和压力控制两循环相互影响作用。以至于装置的输出能够很快的和主机下达的命令相吻合。这需要装置稳定的操作为保证。 这种实用方法将适应以上提到的前馈控制系统，使汽缸和气轮机能够相互协调控制，以便各种各样的同等的实用的控制计划项目可以被获得， 例如： 根据“锅炉控制系统跟随蒸汽机”或“蒸汽机跟随锅炉”。2331 协调控制方式的功能热能装置协调控制系统应该通常有以下作用：(l)根据负载操作的条件和大网络的要求选择不同的负载命令。(2)制约装载指示的变动率。(3). 计算负载最大的可能输出并且制约最大和极小的高度装载。(4). 有RUNBACK的作用。(5). 根据装置操作条件选择另外运行方式。(6). 计算实际负载输出。(7). 让自动化控制系统有足够平稳的丰富的大量的和更好的规模。(8). 有必要的安全措施，例如开始旁路系统和防止蒸汽机超出限速等， 由于事故，当负载和大规模网络突然失调时。 基本负载协调控制系统的结构。现在负载的协调控制系统由二部分组成， 装载指示过程和锅炉和蒸汽机协调控制， 工作流程如下图所示。 装置的协调控制系统其中， 装载指示过程由负载循环演算组成， 装置允许负载进行循环演算和装置的循环制约。 汽缸和蒸汽机的协调控制组成了汽缸控制器和气轮机控制器。。 热能装置协调控制系统的实施现代大规模热能装置的协调控制系统的实施采取分布控制系统，保证装置的安全经济操作，实现装置的自动化控制。 西门子TEKEPERM-ME被选择以实现热能装置的协调控制，其中的几部分如下图所示。Fig 2 Implementation diagram of unit coordinate control system当装置的每个子系统正常运转时， 开始协调控制方式。 在这个方式下， 蒸汽机和汽缸接受负载的同等指令。 汽缸通过改变的燃烧率维护主要蒸汽压力和蒸汽机压力和初始设置值。 当前汽缸压力和设置值的偏差超出某一极限值， 蒸汽机主要循环控制使蒸汽初始值的开放程度受到限制， 由这偏差决定在汽缸之内的压力控制范围。3. 结论 总之 从系统观点看， 热能装置的自动化控制系统被划分成几个子系统以及负载协调控制系统的设计和实施在本文被展示。 大规模负载协调控制能够快速的反映和更好的稳定性。 使整个热能装置达到最佳运转效果是通过子系统的协调控制来实现的。参考1熊Shuyan， Wangxingye，Tianyan。热电厂分布控制系统，科学Press。北京P。R中国， 20003 2 Zhong xinyuan。DEB的应用在热电厂中协调了控制系统，电力的科学和工程学2003年(3) ：50-53.作者传记 Jianyan Tian， 副教授，是博士生在航空学和航天学南京大学。她的研究是瞄准的智能控制，系统工程和灰色系统理论。2002年Lizhen平底锅是一名学生硕士学位。她的研究是瞄准的智能控制理论和它的应用。附录2Study and Design no Automation Control System of the Thermal Power Unit from the System Point of view.Tian Jianyan liu sifeng Pan lizhen（1. Nanjing University of Aeronautics and Astronautics ,Nanjing 210016 China)（2. Taiyuan University of Technology ,Taiyuan 030024 China)Abstract: From the system point of view, the feature of the thermal power unit and the demand on its control system are analyzed and research in details in this paper. The character that the boils and the steam turbine are a whole of relative independence is fully considered. By coordinate control, the purpose of the optimal whole operating effect of the system is realize adopting the key techniques of communication, computer and intelligent information process etc. The adaptation and whole property of the system is emerged by interaction and coordination between subsystems.1IntroductionThe system is an organic whole certain structure and function ,which consists of several element with interrelation , interdependence and interplay .The thermal power unit is a typical system ,composed of generator ,steam turbine ,boiler and many anxiliary equipment .Its main function is to produce the power load according to power network requirement .System engineering is the science used to study and design the complex system .In the meantime, It is also the theory and method used to deal with systems in term of definite aim in order to achieve the optimal whole of the system .From the system point of view, the coordinate control system of the thermal power unit has been studied and designed in this paper .2 Study and Design on Automation Control System of the Thermal Power unit from the System Point of View 2.1 Function of Automation Control System of the Power unit At first the thermal power unit as the controlled object is deeply studied before its automation control system is studied and designed .The thermal power unit is a huge group of equipments ,which is composed of generator, ,steam turbine ,boiler and many auxiliary equipments. Its process flow is complex and pipelines intervenient .Especially the large-scale power unit is a typical coupling ,nonlinear ,varying complex controlled object with multi-input and multi-output .Thousands of parameters are measured ,operated and controlled .The character of object is changeful because of many different operating modes and switch relation .With enlarging of industry production scale and the raising of peoples living standard ,the required quantity of power energy is increasing and the difference of apex and vale of power load is increasing .So the new and higher require is put forward for automation control system of the power unit .（1.）Load control :Along with the increase of the unit capacity ,early load control mode of “boiler follows steam turbine ”or “steam turbine follows boiler ” has not already satisfied the requirements so we must adopt more suitable load control scheme ,which is the unit coordinate control .（2.）Reliability: The design of system must be reliable, ensuring safe and economic operation of the unit .In addition, The tolerance fault, redundant technology ,self-diagnosis of software and hardware must be adopted to improve the reliability of system .（3.）Communication and man-machine interface: Because there are many parameters need to be measured and controlled and its varying speed is quick when the large scale unit is running , communication system must have quick real-time response and high reliability ;man-machine interface must be good at the operator station including operating terminal and large-area display that provides synthetic menus and information about the whole production process for the operators. 2.2 Structure of Automation Control system of the power unit The design of automation control system of thermal power unit mainly includes control, alarm monitor, protect etc . In accordance with the above analysis .So we divide the complex system into several subsystems in order to make the whole system optimal .（1.）Data acquisition system(DAS):It is information center of whole system and provides credible rapid objective operating records ,which is the base of safe and economical operating of equipments .Function of ,print of accident list and incident review ,property calculate ,operate guidance etc（2）Boiler control system :Boiler control system such as boiler combustion ,steam temperature ,feedwater ,auxiliary control system and the boiler safe supervisory system and boiler combustion management system. There subsystem coordinate each other and make boiler operate in safe ,efficient and steady state to satisfy the load instruction of power network in various operating modes .（3.）Steam turbine control system :Steam turbine control system realizes load control and rotative velocity control of steam turbine by DEH (Digital Electro-Hydraulic ).In addition ,the auxiliary system of steam turbine include the deoxygenation water lever control ,deoxygenation pressure control ,the condenser hot well water level control and the heater water lever control etc （4.）Auxiliary system :Besides the main systems mentioned above ,the auxiliary system also has by-pass control system etcThe main system and auxiliary system are a organic whole through close connection of information communication network .They are inter-permeable and .Inter-dependent so as to form the main part of the automation control system of the large-scale unit.2.3 Design of Automation Control System of the Thermal Power Unit From the system point of view, we analyze and study the principle of two basic feedback control method early that “boiler follows steam turbine” and “steam turbine follows boiler” in order to find out the existent problem ad be able to design more reasonable control method.2.3.1 Boiler follows steam turbine mode This kind of control mode is first to let steam turbine trail the needs of power network load ,then let boiler trail steam turbine .Its advantage is to be able to fully use the heat accumulation of boiler ,make the unit meet the change of power network load comparatively quickly. But because the inertia and delay of boiler are greater ,the regulation of former turbine pressure pt cannot follow the speed of load regulation, thus pt has greater fluctuation, which is disadvantageous to the steady operation of boiler .The range and speed change of the units output must be restricted .2.3.2. Steam turbine follows boiler mode This kind of control mode is first to let boiler train the needs of power network load, then let steam turbine train boiler .It can be better to maintain steam pressure stabilize and beneficial to boiler steady operation .But it do not fully utilize the heat accumulation f boiler to regulate the units output ,it is more slowly that the unit meets the loads demand ,so this control mode is only to be applied to the unit undertaking basic load .2.3.3 Coordinate control modAccording to the analysis above, it must use the heat accumulation of boiler fully and reasonably when the unit has better adaptability to power network load in safe operation. That is to let former turbine pressure changes, then to coordinate the interaction between two loops of power regulation and pressure regulation reasonably, so that units output meets the needs of the power network load promptly, and guarantee the control demand of unit steady operation. The practical method is to lead into properly feedforward control systems mentioned above and make boiler and steam turbine coordinate each other so that the schemes of various coordinate controls suitable to practical project can be attained, such as: coordinate control system based on“ boiler follows steam turbine” or“ steam turbine follows boiler”。. Basic function of coordinate control system. Coordinate control system of the thermal power unit should usually have following function:(l) select different load instruction according to the unit operating condition and the requirement of power network for the unit.(2) restrict the change rate of load instruction.(3). Calculate the biggest possible output of the unit and restrict the biggest and minimum amplitude of load.(4). Have the function of RUNBACK.(5). Select different running mode according to the unit operating condition.(6). Calculate actual unit output.(7). Let automation control system have enough steady abundant quantity and better wholeness.(8). Have necessary safe measures such as starting by-pass system and preventing steam turbine from exceeding the speed limit etc, when the unit and power network unite suddenly because of accident. Basic composition of coordinate control system of the unit. Now the coordinate control system of the unit is composed of two parts, which are load instruction process and coordinate control of boiler and steam turbine, shown as fig.1. Fig.1 Unit Coordinate Control SystemIn which, load instruction process is composed of unit calculation loop, unit Allowed load calculation loop and load restriction loop. Coordinate and steam turbine controller.. Implementation of coordinate control system of the thermal power unit Modern large-scale thermal power unit adopts distributed control system to realize the unit automation control that guarantees safe economic operation of the unit. TEKEPERM-ME of SIEMENS is chosen to realize coordinate control system of the thermal power unit including several parts shown as Fig.2.Fig 2 Implementation diagram of unit coordinate control systemWhen each subsystem of the unit normally run, start the mode of coordinate control mode. In this mode , steam turbine and boiler accept load instruction in parallel. Boiler maintains main steam pressure through changing combustion rate, and steam turbine pressure and set value. When the deviation of former turbine pressure and set value exceeds certain limit value, open degree instruction of steam value given by steam turbine main control loop is restricted, up to this deviation within the pressure control scope of the boiler.3. Conclusion. In one word, from the system point of view, the automation control system of the thermal power unit is divided into several subsystems as well as the design and implementation of unit coordinate control system is demonstrated in this paper. The large scale unit coordinate control has faster trailing performance and better stability and robustness. The purpose of the optimal whole operation effect of the unit is realized by coordinate the subsystems.Reference1Xiong Shuyan , Wangxingye ,Tianyan .Distributed Control System of thermal power plant ,Scientific Press .Beijing P.R China ,20003 2 Zhong xinyuan .Application of DEB Coordinated Control System in Thermal power plants ,electric power Science And Engineering ,2003(3):50-53.Author Biographies Jianyan Tian , associate professor ,is a Doctoral student in Nanjing University of Aeronautics and Astronautics .Her research is aimed at intelligent control ,System Engineering and Grey System theory .Lizhen pan is a student for Master Degree in 2002 .Her research is aimed at intelligent control theory and its application.附录3三坐标测量机测头的误差校准内容摘要:经过几十年的快速发展，坐标测量技术已臻成熟，测量精度得到极大提高，测量软件功能更加强大，操作界面也日益完善，生产厂家遍布全球，开发出了适于不同用途的三坐标测量机型。几十年的发展充分证明，现代三坐标测量系统打破了传统的测量模式，具有通用、灵活、高效等特点，可以通过计算机控制完成各种复杂零件的测量，符合机械制造业中柔性自动化发展的需要，能够满足现代生产对测量技术提出的高精度、高效率要求。 除用于空间尺寸及形位误差的测量外，应用坐标测量机对未知数学模型的复杂曲面进行测量，提取复杂曲面的原始形状信息，重构被测曲面，实现被测曲面的数字化，不仅是坐标测量机应用的一个重要领域，也是反求工程中的关键技术之一，近年来也得到快速发展。关键词：补偿误差 探针 找正 校准 三维特性 触发坐标测量机及其特点坐标测量机是一种具有很强柔性的尺寸测量设备，CMM在工业界的应用开始于对棱柱零件的快速、精确测量。但随着CMM各方面技术的发展（如回转工作触发式测头的产生），特别是计算机的CMM的出现，目前，CMM已广泛应用于对各类零件的自动检测。与投影仪、轮廓测量仪、圆度测量仪、激光测量仪等比较，CMM具有适应性强，功能完善等特点。坐标测量机的出现，不仅提高了检测设备的水平，而且在自动化检测中也是一个生重要的突破。CMM在自动化程度方面有很大的差别。计算机控制的CMM具有自动执行检测、分析检测数据和输出检测结果的功能，而一般的CMM仅有手动控制功能或手动控制加示教功能。目前，随着计算机硬件性能的提高和价格降低，绝大部分CMM均配有计算机，利用计算机可对测量所得的数据进行在线分析，以判别被控件是否合格。同时也可以使用统计技术来确定工艺能力是否满足，分析误差等来源。 除了再质量检测方面使用CMM外，CMM还可以用于对实物的仿物的信制加工中，即所谓逆向工程。在这种情况下，由CMM测量实际工件，并将测量所得的数据传到系统中，由CAD/CAM系统对这些数据进行加工处理，建立CAD模型，并进一步生成加工指令来指导加工。 CMM测头测头是CMM非常重要的部件，可以这样说，测头的发展先进程度就标志着CMM的发展先进程度。CMM可以配置不同类型的测头传感器。接触类的测头主要包括触发式、模拟式两种。非接触式包括激光三角测量、激光成像、机器视觉等。最初人们使用CMM时，由操作人员移动坐标轴，所用的测头是刚性的，当刚性测头以一定的接触力接触到被测表面时，人为记录下各坐标轴的坐标值。这种初期的 CMM不可能具有自动检测的能力，使用范围受到了极大的限制。但是由于它具有了三坐标的雏形，在使用测头钻孔的位置时也相当有效。CMM能被广泛地应用，其主要的一个原因是发明了触发式测头，触发式测头的最大功能是它的触发功能，即当探针接触被测表面并有一定的微笑位移时，测头就发出一电信号，利用此信号可以立即锁定当前坐标轴的位置，从而自动记录坐标值。触发式测头是由雷尼绍公司发明的，现在该公司生产一系列的触发式测头，可用于CNC加工中心，雷尼绍公司的生产的CMM测头现已成为行业标准配置，广泛地用于各大生产厂家的CMM上。常见的测头再运动学上，探针处于由三个圆柱棒6个球组成的6个触点唯一确定的位置上，用一个轻型的有参紧力的弹簧维持这一位置。6个 触点图中的方式依次连接，并接一个恒定电流电源。当探针接触被测表面，并产生微小位移时，6个触点中将有一个或一个以上的触点断开，从而使回路中的电阻迅速增大。当回路中的电阻增大到一定数值时，两端超过一定数值的电压将将起到开关电路发出信号。利用此信号就可以读取当前的测量位置数据。这种测头的特点是具有三维特性，即X,Y,Z三个方向的移动接触均能引起触发。因此，可以从不同的方向接触被测表面，而不会影响测量结果。 在触发式测头进行测量的过程中，探针必须偏移一个固定的数量才会触发开关，因此，测量结果中要对这段偏移进行补偿。探针接触被测表面后，为了避免移动过量而折段，探针需要反方向退出一定距离。因此测量速度比硬探头扫描测量速度低。CMM是用探针端部球的中心坐标值作为点的输入数据。因此，在测量时必须用恰当的方法推断测头端部球与被测零件的触点位置。在非CAD指导的检测系统中，通常在触点附近作三点测量，从而近似地找出通过该三点的平面法线，这不仅要耗费很多时间，从而测量精度也比较低。在CAD指导的检测系统中可以根据被测工件的CAD模型直接计算出被测点法向，让测头从法向接触被测点，这样就比较容易判断触点的位置。如图所为触点坐标，为测头端部球心坐标，8，a分别为测点法向与z轴夹角及法向在xy平面内投影与y轴夹角，则接触点的坐标可表示为：x=x-R sinB.sinay=x-R sinb.sinaz=X-R sinb.sina 图所示为探针的
- 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