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大型模锻压机电控系统框架研究及实验平台的开发和设计

吴建曲  
【摘要】:大型模锻液压机主要用于各种低塑性的高强钢、耐热钢以及碳素钢和低合金等黑色金属模锻件,也用于轻金属及其合金、镍基和铁基等高温合金的大型模锻件的生产。是生产航空、舰船、航天、兵器、电力、核工业大型模锻件,发展大型军事装备和其他大型装备必须的基础设备。目前世界上主要发达国家均对大型模锻压机压制理论及控制方案有着深入的研究与应用。 本文分析了大型模锻压机的工作流程、技术要求和技术难点,确定了软硬件结合,利用虚拟轴为基础,PLC控制系统进行随动,对系统故障进行预判和处理的容错系统等集成的整体控制方案。 电气系统控制方案集成软件和硬件部分,硬件系统主要有PLC,工业触摸屏、运动控制器和各种传感器组成。系统通讯采用成熟的SIEMENS公司的PROFIBUS总线进行通讯协调。文中完成了电气系统控制框图及部分控制电气原理图,PLC输入输出图。软件部分包括对关键技术四角调平方案的分析和流程控制策略及由此提出的控制模型。对故障诊断及分析也有部分的涉及。 实验台作为一个检验大型模锻压机的实验平台,在本文中占据了很重要的位置,对大压机关键技术及核心问题采用分解、建模和模拟工况等方案用实验进行检验,为大压机的开发和研究无疑提供了很好的检验平台。 对于大型模锻压机这样巨型系统的设计和分析,需要多方面的共同努力,作为其中一部分,本文尝试从模拟实验台的设计与分析对该系统的研究提供一定的帮助。通过实验台的建立与实验方案的实施,对大型模锻压机的研究提供了理论基础与实践基础。


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