粉末成型机自动控制系统配置设计.docx

黑龙江工程学院本科毕业论文 PAGE PAGE 1 PAGE 粉末成型机自动控制系统配置设计 学生姓名 专业电气工程及其自动化 指导教师 xxx 职称 学习中心 成绩 20xx年x月xx日 PAGE PAGE 2 摘 要 粉末成型设备呈现出大型化和自动化发展趋势，其自动控制能力与生产效益息息相 关。但结构的复杂化导致了设备故障频发，且停产损失及维护费用不菲，这使设备故障 问题日渐突出。因此本文综合运用先进工控技术和网络技术，设计开发了500T粉末成 型机控制系统及其故障诊断系统。 首先分析了粉末成型机的工艺流程与控制要求，提出以可编程逻辑控制器PLC为 核心，远程故障诊断模块为扩展的系统设计总体方案。其次，基于FX3U．128MR．ES控 制器，采用模块化设计方法，完成了变频控制、伺服送料控制、离合器冗余控制、零点 检测、气动控制以及液压控制模块的硬软件设计；并针对粉末成型机远程维护需求，基 于GPRS无线网络通信技术完成了粉末成型机的远程通讯设计。第三，针对粉末成型机 故障特点设计了基于神经网络的故障诊断专家系统，完成了粉末成型机故障数据库的设 计、基于BP算法的推理机设计以及人机交互界面的设计。最后，对500T粉末成型机 PLC控制系统进行了现场调试，并对远程系统的工况监测及故障诊断功能进行了验证。 设计的粉末成型机控制系统以及故障诊断系统已经在500T粉末成型机上得到了初 步应用，实现了粉末成型机底层控制、现场监控以及远程维护的预期目标，对后续粉末 成型设备的工程应用具有一定的参考意义。 关键词：粉末成型机，控制系统，可编程序控制器，触摸屏，电器柜 PAGE PAGE 1 目 录 TOC \o "1-3" \h \u 18707 摘 要 I 29601 一、绪论 1 8153 1.1课题研究的背景和意义 1 24767 1.2国内外研究综述 1 12753 1.3内容安排 4 5629 二、系统的工作原理 5 27460 2.1电能计量方式 5 3643 2.1.1欠压法窃电 5 1124 2.1.2欠流法窃电 5 28269 2.1.3移相法窃电 5 19894 2.1.4扩差法窃电 5 3807 2.1.5无表法窃电 6 18632 2.2三相电路电能计量防窃电分析 6 5009 2.2.1欠压法窃电 6 14236 2.2.2欠流法窃电 9 13427 2.2.3移相法窃电 10 24693 三、系统硬件设计 12 7308 3.1系统原理设计 12 28894 3.2模拟量输入通道电路设计 14 16210 3.2.1模拟量的采样方法 14 554 3.2.2信号调理电路设计 14 15800 3.3 CT开短路检测电路设计 15 4799 3.4主控芯片介绍和外围电路选择设计 16 193 3.4.1主控芯片介绍 16 8937 3.4.2外围电路选型设计 17 7577 四、系统软件设计 20 22789 4.1软件设计的整体要求 20 30591 4.1.1易理解性、易维护性 20 28738 4.1.2实时性 20 30223 4.1.3可测试性 20 3673 4.1.4准确性 20 6814 4.1.5可靠性 20 16341 4.2软件设计方案 20 21967 4.3模拟-数字转换程序设计 22 6128 4.4数据处理程序设计 23 18064 结 论 25 6163 参考文献 26 5651 致 谢 27 第 第 PAGE 1 页 共 NUMPAGES 30 页 一、绪论 1绪论 1．1研究背景与意义 至2010年底我国制造业总产值跃美国之上成为世界第一，说明我国制造业在一定 程度上取得了巨大的进步，但这成就主要靠的是国内高能耗和低成本劳动力；而在制造 业中最为关键的生产环节和核心技术方面，我国的水平距离发达国家还很远。由于国内 制造技术还不够精湛，许多设备的核心零部件还要长期依赖于国外进口，而这些核心零 部件通常占有最高的生产附加值，由此导致我国的工业生产处在恶性循环之中，这严 重制约了我国的机械加工业的发展。因此，大力提高生产技术以解决核心零部件的生产 问题是我国制造业的发展趋势。而机械行业核心零部件最主要的加工技术之--II是粉末冶金技术。 粉末冶金技术是一种以金属粉末为原料，经过压制和烧结制成坯件的加工方法。粉 末冶金工艺一般包含三个步骤：首先将主要组成材料分解为细小颗粒粉末；然后将粉末 装入模