收藏本站
《湖北工业大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

微量高塑化流变制样仪控制系统设计

陈家帆  
【摘要】:目前国内外对新材料流变性能和力学性能的测试需要多套仪器设备共同配合,被测物料在多套仪器设备之间往复进行,设备成本高、操作过程繁琐,而且清洗工作量大、物料消耗较大。在合成初期,新材料合成量往往不足,难以满足仪器设备对被测物料消耗量的要求,不能完全达到对流变参数和力学性能参数测试的目的,有时只能有选择的测试1-2个参数。针对上述问题,本文设计一款功能高度集成的流变制样仪控制系统,使其同时具有转矩流变测试、毛细管挤出流变测试、毛细管注射流变测试和挤注快速换模制样的功能,用于天然高分子材料和合成高分子材料的加工性能测试和使用性能制样。首先,通过对流变仪和制样仪原理进行分析,设计流变制样仪控制系统总体方案。通过采用PLC控制及伺服电机控制技术,构建基于Modbus RTU通讯协议的流变制样仪控制系统。该系统是以计算机为核心的集散控制系统:计算机将控制指令传递给PLC,PLC通过Modbus RTU通讯协议与各个设备之间进行通信,可以大大提高系统检测数据的可靠性,便于日后仪器的维护和扩展。其次,设计温度控制模块、动力驱动模块、位置控制模块。各个模块自行执行计算机的指令并采集相应的数据并返回给PLC,最后由PLC将数据进行整合上传给计算机。由PLC的温度测量模块实现对加热电阻丝温度的控制;压力和转矩测量则由两台伺服电机的控制器采集伺服电机反馈扭矩经计算机进行相应换算实现;位置控制子系统通过外部编码器读取推料杆实时位置数据,由计算机根据实时位置对伺服电机进行控制,可实现高精度位置控制;同时有一台合模步进电机,在制样挤出时将模具与挤出口牢牢固定。然后,根据功能模块对其控制系统软件进行设计,流变制样仪控制系统软件由上位机控制软件和下位机模块控制程序组成。计算机主控软件包括用户接口模块、下位机设备相应软件控制模块和数据分析模块。下层设备主要包括温度控制模块、动力驱动模块以及位置控制模块。最后设计实验对流变制样仪控制系统进行验证,实验表明,本文设计的流变制样仪控制系统功能集成度高,工作效率高,而且可以提高测试精度,减少被测物料消耗,还可以满足新材料研究过程中必要的实验需求。
【学位授予单位】:湖北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ315;TP273

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 温志英;马菁菁;张颖;蒲健飞;张锋杰;;电磁感应技术在注塑机节能改造中的应用[J];工程塑料应用;2012年09期
2 谢元彦;杨海林;阮建明;;流变学的研究及其应用[J];粉末冶金材料科学与工程;2010年01期
3 李春义;陈成英;;新型自动泥浆流变仪在石油钻井泥浆检测中的应用[J];宁夏机械;2009年02期
4 张晓军;张二为;;智能控制系统发展综述及其应用[J];有色冶金设计与研究;2006年01期
5 杨启伟;陈以;;常用温度控制法的对比[J];兵工自动化;2005年06期
6 于炳亮;;电机转速测量方法研究[J];山东科学;2005年05期
7 袁飞,程恩;基与Modbus规约的智能仪表与PC机通信技术实现[J];微计算机信息;2004年09期
8 刘毅力,张江滨,焦尚彬;基于S7-200 PLC的调速器频率测量单元开发[J];水电自动化与大坝监测;2004年01期
9 王有庆,田涌涛,李从心;Modbus RTU模式下工控机与变频器的通讯[J];机床与液压;2002年06期
10 谭霖;PLC中的转速测量[J];电气时代;2002年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 孙丹;基于旋转法的多功能液体粘度自动检测装置的研究[D];广西大学;2012年
2 赵新亮;转矩流变仪中聚合物流变及混合过程研究[D];华南理工大学;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汤安东;魏列江;许仰曾;;喷油器测控系统喷油量温度控制设计[J];电子科技;2017年10期
2 王延鹏;孙勇;曲京博;刘金明;王尚坤;;碱处理玉米秸秆制备可降解育苗钵研究[J];农机化研究;2017年10期
3 黄浩洲;姜红;林俊芝;许润春;杨明;杨江林;张定堃;韩丽;;非均相液体制剂沉降稳定性的预测方法研究进展[J];中国药学杂志;2017年16期
4 刘畅;王胜辉;庄益诗;王伟杰;杨芳;梁东森;牛成玉;;智能控制技术在工业生产中的应用研究[J];科技展望;2017年27期
5 谢元媛;王洪欣;;减速器箱体消失模铸造工艺数值模拟[J];铸造技术;2017年02期
6 刘新兰;;智能化转速表校准方法[J];上海计量测试;2016年06期
7 牟宏均;;基于CAN总线的PLC通信技术的研究[J];计算机与数字工程;2016年07期
8 董玉德;陈光超;杨先龙;王桂英;张剑锋;;基于姿态分析的自导引小车控制器的设计[J];汽车工程学报;2016年03期
9 郭亚兵;陈洪江;李亚红;;尾矿膏体流变学塌落度与屈服应力试验研究[J];矿山机械;2016年04期
10 覃宇勒;黄振峰;毛汉领;;基于ARM9与Wince的工业机器人示教装置设计与开发[J];机床与液压;2016年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 陈家帆;微量高塑化流变制样仪控制系统设计[D];湖北工业大学;2017年
2 赵梦军;基于旋转式的液体流变特性检测装置软件设计[D];南京邮电大学;2016年
3 徐君;基于旋转式的流变特性检测系统硬件设计[D];南京邮电大学;2016年
4 刘聪;基于柔性铰链的液体粘度测量系统研究[D];天津大学;2016年
5 刘喜洲;基于细管法的纸浆粘度自动检测装置开发[D];北京化工大学;2015年
6 杨祎伟;石油产品运动粘度测定系统的研究[D];东北石油大学;2015年
7 邓建;基于光电角度传感器的同轴双筒流变仪的研制[D];中国海洋大学;2014年
8 李涛;液态金属粘度测量仪的研制[D];哈尔滨理工大学;2014年
9 王明军;高能火药剪切压延塑化及其塑化性能的研究[D];南京理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜青林;钟汉如;刘辉杰;黄元剑;;电磁感应加热技术在注塑机螺杆上的设计[J];塑料;2010年02期
2 王鸿云;郑惠强;李泳鲜;;磁流变液技术及应用研究[J];材料导报;2008年06期
3 徐素鹏;张玉芳;;剪切增稠液体在个体防护装甲上的应用进展[J];高科技纤维与应用;2008年03期
4 颜天华;杜保生;杨伟;马莹;徐静;王秋娟;;红景天苷对大鼠血液流变学和离体心脏缺血再灌注损伤的影响(英文)[J];中国天然药物;2008年03期
5 张志宇;吴博达;刘建芳;;电流变技术的发展与应用[J];机床与液压;2007年06期
6 武志珍;陈艳秋;牛晓静;;血液流变特性对疾病的影响[J];检验医学与临床;2007年05期
7 ;塑料机械中应加大应用电磁感应加热技术[J];国外塑料;2007年04期
8 文生平;江剑强;;注塑机节能控制技术的最新发展与应用[J];工程塑料应用;2006年05期
9 刘芳,周玉宝;血液流变学在高血压病诊断和治疗中的应用[J];第四军医大学学报;2004年24期
10 张友根;注塑机机筒加热功率的设计[J];工程塑料应用;2004年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 史炜;玻璃微珠改性聚烯烃的制备、结构与性能[D];四川大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方康玲;于洪;;一种基于频率法的控制系统设计程序[J];武汉钢铁学院学报;1987年03期
2 高栓;底卸式卸载桥无人驾驶机车过桥控制系统设计[J];矿山机械;1999年06期
3 王鑫国;方志;罗益民;;循环水自动加药控制系统设计[J];化工自动化及仪表;2010年09期
4 史红婴;控制系统设计中应重视的干扰问题[J];燃料与化工;2003年06期
5 王伟;刘洵;刘志民;乔怀信;齐凯;;锅炉自动上煤控制系统设计[J];工矿自动化;2007年03期
6 翟宏强;潘宏侠;郭彦青;;镀铬控制系统设计及研究[J];煤炭技术;2011年01期
7 朱兴林;;悬挂物体的控制系统设计[J];轻工科技;2012年12期
8 夏绪辉,邵俊华;环缝磨的控制系统设计[J];武汉科技大学学报(自然科学版);2002年01期
9 张恩平,付庆华;甲醛生产过程氧醇比控制系统设计[J];化工自动化及仪表;2005年02期
10 王连;;遵钢2#烧结自动化控制系统设计与实施[J];国内外机电一体化技术;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭东道;;控制系统设计的近似方法[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
2 金炜东;靳蕃;赵舵;;控制系统设计的满意优化方法[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
3 李果;;离心机控制系统设计[A];2001年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2001年
4 金炜东;赵舵;张葛祥;马淑霞;;控制系统设计的满意优化方法[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
5 梁成鹏;李仁华;吴剑关;;板坯自动化控制系统设计方案[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
6 李小坚;许淑新;;电解水机智能控制系统设计[A];中国计量协会冶金分会2013年会论文集[C];2013年
7 梁成鹏;李仁华;吴剑关;;板坯自动化控制系统设计方案[A];连铸自动化技术研讨会论文集[C];2007年
8 梁成鹏;李仁华;吴剑关;;板坯自动化控制系统设计方案[A];河北省冶金学会2008年炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2008年
9 杨洪庆;周斌;邵奎志;林影炼;胡茂宏;;水下控制系统设计研究[A];2012年中国造船工程学会学术论文集[C];2012年
10 樊昌元;母夏宇;朱云林;;自动抽水控制系统设计[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 记者 刘敬元 通讯员 曹洪儒;鞍钢独立完成热连轧控制系统设计与调试[N];中国冶金报;2010年
2 本报记者 路艳艳;NI:高效实现控制系统设计、验证、测试一体化[N];机电商报;2007年
3 河南 郜振国 孟国光;PLC控制系统设计注意事项[N];电子报;2006年
4 刘红梅 山西广播电视大学晋中分校;高速线材打包机PLC控制系统设计[N];晋中日报;2011年
5 王久辉;基于角色的访问控制系统设计[N];计算机世界;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 曹云鹏;船用LPG发动机喷射控制系统设计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 张燕;自主飞艇的建模与控制系统设计[D];上海交通大学;2009年
3 周长义;三轴飞行仿真转台控制系统设计与控制算法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苑一明;基于RSL ogix5000的生物发酵控制系统设计[D];河北大学;2015年
2 李志雄;微型塑料阻尼器一体化自动装配线控制系统设计[D];江西理工大学;2015年
3 张栋栋;野外靶场设备控制系统设计[D];山东大学;2015年
4 李猛;两轴船载稳定平台控制系统设计与研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
5 徐馨珂;基于MVC~3的乙炔加氢反应器控制系统设计[D];北京化工大学;2015年
6 李争;筒状贮箱自动喷涂装置控制系统设计与开发[D];大连交通大学;2015年
7 严岩;基于DSP2812的高速列车塞拉门控制系统设计与实现[D];江苏科技大学;2015年
8 赖小林;蒸汽动能磨PLC控制系统设计与研究[D];西南科技大学;2015年
9 李胜男;基于PLC的工业丝纺丝控制系统设计[D];大连理工大学;2015年
10 孟继勇;食用槟榔自动切籽机控制系统设计[D];西安电子科技大学;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026