德国最新控制技术——SOFT PLC

以计算机为平台 现代计算机技术的发展,推动了自动控制技术的进步。目前有许多工业用自动控制产品,开始转向以计算机为平台。本文介绍一种德国最新推出的以计算机为平台的SOFT PLC(软PLC)。 SOFT PLC基于工业计算机的柔性可编程逻辑控制技术,充分利用最新计算机的高速、高功能、大容量及各种软件的丰富资源。SOFT PLC是开放的可编程控制器,在实时控制、网络控制和分级控制领域可获得广泛的应用。SOFT PLC是实时多任务操作系统,能提供强有力的指令,更加快速的扫描和安全的操作。开放的结构容易连接各种I/O模块、PID模块、运动控制模块和装置、网络。它采用独特的TOPDOC软件进行编程调试,编程语言为梯形图、C/C++和JAVA。     

液压加载测试一体化系统设计

为提升液压系统检测的效率和可靠性，提出一种液压加载测试一体化系统，可实现压力、密封性、寿命、强度等参数的实时检测。该系统包括液压加载模块、电气控制模块和数据采集处理模块，可实现多阀支路的同步控制与测试。根据系统设计要求，对液压加载测试平台进行了构建与调试。     

液压系统中PLC电气控制可视化教学实验系统

液压系统的电气控制所学习的内容无法直观地体验到,学生难免感觉抽象,开发液压系统PLC电气控制可视化教学实验系统,便于液压传动系统课程的教学。液压传动系统可视化可通过VISIO、三维造型软件、FLASH动画和液压仿真软件等实现。PLC控制液压系统可视化教学实验系统作为一个虚拟教学实验系统,包括虚拟液压系统模块、虚拟PLC模块、虚拟操作台模块、通讯模块和实验管理模块5大部分。     

基于罗克韦尔机床电气自动化设备的开发

采用罗克韦尔自动化系列PLC、变频器和触摸屏设计并开发了机床电气控制台。基于EtherNet/IP网络协议,实现计算机和各个设备之间的数字通信和网络控制,简化了物理连接和系统调试。在传统控制按钮的基础上,设计触摸屏控制界面,实现交流电动机的工频和变频速度控制。     

吹塑机温度智能实时控制系统研究与设计

温度实时控制系统是吹塑机加工的关键因素之一,其控制精度直接影响到产品的成型质量和品质。在分析现有PID控制器特性的基础上,提出了一种并行实时智能温度控制系统,系统硬件由中心控制模块、温度采集模块、控制输出模块、控制实现模块等4个模块组成。其中,中心控制模块单元采用三个目标温区设计模式与PLC在线编程方式实时温度控制;温度采集模块采用SM331型温度采集器,通过PLC智能温控系统实现温度采集;控制输出模块通过SM331直接将信号通过DAC变换为相应比例的控制电压信号,联合控制系统实现控制输出;控制实现模块采用多核并联执行的方式,对3个温度目标控制区进行实时性控制。整个系统基于经典PID控制理论基础,结合PLC芯片,采用模块化设计思想,分别完成输入调节系统、目标温区控制系统和输出调节系统的设计,采用并行控制的思路,确保系统的实时性。通过实验证明,控制系统对三个目标温区进行实时检测控制分析,通过升温和降温期间的检测和调节,检测了本研究提出控制方法的有效性和精确性。     

基于可编程控制器网络的酸洗工艺监控系统

用PLC及其网络技术替代检测元件、智能仪表来完成酸洗工艺控制。本文介绍用西门子S7-400可编程控制器、Profibus-DP现场总线、工业Ethernet网、远程智能I/O模块ET-200M及相关检测、执行器件实现钢卷酸洗线酸洗工艺控制的技术特点。     

食品包装机械过程运动控制系统

为了提高食品包装机械过程运动控制的自适应性，设计基于LabVIEW实时模块的食品包装机械过程运动控制系统。通过设计食品包装机械过程运动控制系统总体架构，采用层次化、模块化的体系结构设计方法，分析系统参数技术指标，在此基础上，设计系统硬件结构模块及通信外设部分，主要包括原始数据采集模块、食品包装机械过程运动信息模块、AD信息集成控制模块、时钟周期振荡模块以及LabVIEW实时运转状态分析模块等，并结合PLC控制器、伺服驱动器、编码器，进行食品包装机械过程控制，采用LabVIEW总线传输控制技术对驱动负载控制，通过人机界面交互的方式实现基于LabVIEW实时模块的食品包装机械过程运动控制系统设计。测试结果表明，所设计系统的食品包装机械过程运动控制误差率在5%以内。基于LabVIEW实时模块的食品包装机械过程运动控制系统进行食品包装机械过程运动控制的精度较高，过程稳定性较好。     

Cc-link总线技术在BP-440SS型自动冷镦机应用

BP-440SS型自动冷镦机采用三菱PLC,CPU单元选用A2U SHCPU-S1模块,安装于电气控制柜中总线主站模块,与安装在机床主按钮站上的总线从站模块通过Cc-link总线通讯,执行机床动作控制。     

X62W万能铣床控制电路PLC控制方法的研究

对传统的接触器继电器电气控制系统进行修改设计,改用PLC实现电气控制功能,可提高控制的可靠性、简化机床故障诊断的步骤、减少维修的工作量。本文阐述用三菱PLC对X62W万能铣床原有电气控制部分的改造方法,介绍设计过程,包括对电气控制功能分析、PLC机型选择、I/O地址分配、PLC控制程序设计等几个环节。     

基于PLC的超声波探头自动定位系统

为实现大型回转件超声波探伤系统中探头的自动定位,研制了一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的闭环控制系统。根据工业现场的实际环境,设计了以带AD转换模块的小型PLC为控制核心,利用位置接近开关、微型继电器以及直流小电机阵列来实现对超声波探头对工件表面的实时跟踪,保障无损检测信号的采集精度。介绍了系统的硬件(控制电路及机构设计)组成和基于PLC编程器的软件开发。     

丁字臂锻造成形工艺改进及数值模拟

以汽车丁字臂零件为对象,分析了原有锻造工艺过程,根据金属塑性流动理论和设计方法,改进了丁字臂零件锻造成形工艺。采用有限元数值模拟软件对其改进后制坯工艺过程、金属填充状态进行模拟分析,同时对比分析了改进前后终锻等效应变分布和成形载荷。结果表明改进后的工艺提高了零件的材料利用率和模具寿命。模拟结果与实验结果吻合,对实际生产起到了指导作用。     

利用自由锻锤锻微车半轴工艺的研究

通过对微车半轴原用锻造工艺的分析研究 ,结合本厂设备条件 ,经过反复试验 ,形成了较为适用的利用自由锻锤锻造微车半轴的新工艺。此工艺省材、高效、锻件质量好 ,有较好的经济效益。     

锻造液压机锻件变形量精准补偿控制研究

锻造液压机锻件变形量是通过液压缸位移来间接推算,忽略了机架变形等因素的影响,造成锻件变形量描述不准确.针对这一问题,提出一种对锻件变形量的二次补偿控制算法.分析锻造液压机机架变形等因素对锻件尺寸精度的影响,利用拉格朗日函数建立锻造液压机机架变形的弹性动力学模型,通过几何分析计算得到机架变形量、实际锻件尺寸、传感器测量尺寸之间的数学函数关系,基于机架变形量提出一次补偿控制.在此基础上,结合锻造液压机工作过程中主缸压力变化的工况,分析不同升压速率对锻件变形量的影响,并将其引入,进行二次补偿控制.基于0.6 MN锻造液压机试验台,通过对比采用补偿控制算法前后的试验,分析基于机架变形量和由升压速率引起变形量的补偿控制对锻件变形量精准控制的效果,验证锻件变形量补偿控制算法的有效性.试验结果表明,锻件变形量补偿控制算法有效克服了机架变形及主缸压力变化对锻件变形量影响,实现了锻件变形量直接控制,提高了锻件尺寸精度,为实现锻件变形量精准控制提供了一种新方法.     

径向锻造三维成形锻透性的数值模拟

根据径向锻造的原理和GFM锻造机万能锤头锻打φ480 mm圆棒料至φ250 mm的工艺参数,采用DEFORM 3D软件对锻造过程进行了数值模拟;并从坯料心部的等效应变状态来研究锻件的锻透性.结果表明:用万能锤头锻打φ480 mm至φ250 mm坯料是可以锻透的,并得到锻透性随压下量的增加而增大的定量关系;同时在相同的压下量时,锻透性随拉打速度增大而减小.     

高速镦锻机用圆锥轴承套圈塔锻模具

HBP160高速镦锻机锻造圆轴轴承锻件时，易产生锻件分离壁厚超差问题，通过对原工艺和模具结构的改进，在不改变原模座与模套配合尺寸及外形结构的情况下，使这一问题得到解决。     

径向精密锻造机V字锥形锤砧锻造分析及数值模拟

为改善精密锻造机锻造轴类件横向性能,设计一种新型锤砧——V字锥形锤砧,即在普通锤砧定径区两侧的主工作斜面上堆焊开口相反的两个V字锥形突起。对V字锥形下端的金属流动情况及坯料子午面与横截面上的变形进行分析,运用DEFORM软件对普通锤砧锻造与V字锥形锤砧锻造进行数值模拟,比较选定的5个横截面上典型点的应力应变,结果表明:使用V字锥形锤砧锻造,增加了金属的横向流动性,变形区的等效应变等效应力增大;减小了变形差异程度,横截面上各点的变形差异程度减小30%以上;改善了轴线心部的应力状态,中心点的轴向拉应力减小50%。生产实践表明,使用V字锥形锤砧替代普通锤砧锻造芯轴,有效提高了锻件的力学性能。     

自由锻造油压机常锻工况能耗特性

为分析大功率自由锻造油压机电液比例控制系统能量分布规律,以常锻工况为例,综合考虑操作工操作影响,研究了操作手柄控制方式及系统控制流程,建立了油压机电液比例控制系统的能耗计算模型和仿真模型,并通过20MN快锻油压机实测数据验证了仿真模型的正确性。基于仿真模型,对20MN自由锻造油压机电液比例控制系统的能耗分布规律进行了仿真,重点研究了油压机不同载荷和操作工操作速度对系统能耗的影响。锻造油压机常锻过程存在较大的速度变化,恒定的流量源不能匹配负载变化,导致20MN自由锻造油压机满载时能量利用率仅为14.3%。研究结果还表明,载荷越大、操作工操作越熟练,系统的能量利用率越高。     

结合加工工序锻造操作机的运动学与静力学分析

首先介绍了锻造操作机在抓取和锻造两个阶段的工作流程以及操作机在上述两个阶段需要完成的锻造动作。然后,根据基于机构的几何约束条件建立了操作机在此两阶段的位置模型,求解得到了在该两阶段各液压缸所需输入位移,为液压缸的运动控制提供了理论依据。同时,采用牛顿欧拉法建立操作机在抓取和锻造两阶段的静力学模型,分析了操作机三个液压缸的驱动力和两处关键铰链的受力,为液压缸的选型以及铰链和零部件的结构设计提供参考。