【摘要】：在工業(yè)設(shè)備中,壓力機(jī)是一種危險(xiǎn)性極高的設(shè)備。每年由于壓力機(jī)操作不當(dāng)、設(shè)備安全性不夠而導(dǎo)致的事故屢有發(fā)生。對此國際及國內(nèi)均制定了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對壓力機(jī)的功能安全提出了要求。另一方面,伺服控制技術(shù)的進(jìn)步促使機(jī)械壓力機(jī)由傳統(tǒng)飛輪驅(qū)動(dòng)向伺服驅(qū)動(dòng)方向發(fā)展。本文的研究方向是評估伺服機(jī)械壓力機(jī)上主要的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),通過提升電氣控制系統(tǒng)的可靠性降低伺服壓力機(jī)發(fā)生危險(xiǎn)事故的概率。為此,本文結(jié)合安全相關(guān)控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)并實(shí)施了一臺(tái)伺服機(jī)械壓力機(jī)的電氣控制系統(tǒng),最終對設(shè)備可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。本文主要完成以下幾部分的工作內(nèi)容:1.對一臺(tái)5噸伺服機(jī)械壓力機(jī)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估,列出機(jī)器上所有風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。確定電氣控制系統(tǒng)的安全功能及各功能所需達(dá)到的安全等級。2.討論不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對可靠性的影響,給出5噸伺服壓力機(jī)控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。對于非安全相關(guān)的伺服驅(qū)動(dòng)器,給出實(shí)現(xiàn)安全停止功能的方法。3.使用符合IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的軟件平臺(tái)完成安全功能的軟件設(shè)計(jì)。針對壓力機(jī)的滑塊運(yùn)動(dòng),給出安全PLC中實(shí)現(xiàn)可靠滑塊位置監(jiān)控的方法。4.配置伺服安全控制器實(shí)現(xiàn)安全停止、操作停止、限速、制動(dòng)控制及制動(dòng)測試等安全功能。5.對控制系統(tǒng)執(zhí)行故障插入測試,通過安全相關(guān)參數(shù)計(jì)算驗(yàn)證實(shí)際控制系統(tǒng)的性能等級。測試結(jié)果表明,相比傳統(tǒng)的控制系統(tǒng),本文給出的設(shè)計(jì)方法可極大提高伺服機(jī)械壓力機(jī)的可靠性,并符合國際及國內(nèi)安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
【圖文】：

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 伺服壓力機(jī)風(fēng)險(xiǎn)評估及安全功能確定壓力機(jī)結(jié)構(gòu)概述式曲柄壓力機(jī)市場上經(jīng)常使用的機(jī)械壓力機(jī)為曲柄壓力機(jī)，其核心由曲柄連桿機(jī)構(gòu)及螺桿機(jī)構(gòu)組成。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，由電機(jī)帶動(dòng)三角皮帶以驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)大齒輪運(yùn)行，最后由與大齒輪相連的曲柄軸帶動(dòng)滑塊及凸其基本結(jié)構(gòu)圖如圖 2-1 所示。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文的滑塊位置一般通過凸輪機(jī)構(gòu)完成，常用的位及下死點(diǎn)（滑塊處于行程底端）�；瑝K運(yùn)行到關(guān)或接近開關(guān)，控制器通過開關(guān)信號(hào)獲取滑塊電子凸輪或機(jī)電混合的方式，使用編碼器獲取力機(jī)主要通過控制剎車離合來控制壓力機(jī)的起部分需要始終保持運(yùn)行狀態(tài)，因此能耗較大。力機(jī)曲軸運(yùn)動(dòng)方式固定，滑塊只能在最大行程塊運(yùn)行到下死點(diǎn)時(shí)才會(huì)達(dá)到。這就導(dǎo)致其無法的沖壓工藝要求[10]。力機(jī)著運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外眾多壓機(jī)廠商。與曲柄式壓力機(jī)不同，伺服機(jī)械壓力機(jī)采用傳動(dòng)軸、主齒輪、曲軸及連桿直接控制滑塊運(yùn)結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示：
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH69;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2622844