本文關鍵詞：水泵軸向力測量裝置現(xiàn)場靜態(tài)標定系統(tǒng)設計

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【摘要】：水泵是一種特殊的通用機械,種類繁多、使用面廣,廣泛應用于國民經濟的各個部門。水泵泵軸軸向力是水泵的一個重要性能指標,軸向力的精確測量是保證水泵正常運行的前提,保證水泵測量裝置的準確度尤為重要。為了能夠精確地測量水泵軸向力,需要對相應的測力元件進行標定,研究簡單、可靠、精度高的測力元件標定系統(tǒng)。對此,本課題的主要研究內容是設計一種可以對水泵泵軸軸向力測力環(huán)進行現(xiàn)場靜態(tài)標定的測量裝置。本文通過對國內外現(xiàn)有力傳感器靜態(tài)標定測量裝置技術的對比與分析,汲取各個技術的優(yōu)點,設計并繪制了系統(tǒng)電氣原理圖和機械結構圖,完成硬件集成,系統(tǒng)采用西門子Smart 200系列PLC作為控制器,設計了由S梁傳感器、伺服電動缸定位、PLC控制器和觸摸屏等組成的系統(tǒng),標定系統(tǒng)的控制器依據(jù)設定力參數(shù),S梁傳感器反饋力值,調節(jié)器輸出PWM脈沖,控制伺服電動缸推力絲杠的伸縮帶動機械彈簧壓縮以改變系統(tǒng)施加力的大小,實現(xiàn)作用于水泵軸向測力環(huán)的靜態(tài)標定力。系統(tǒng)采用觸摸屏監(jiān)控狀態(tài),達到工程的要求。系統(tǒng)采用閉環(huán)反饋控制方式對系統(tǒng)力值進行實時調整。本文所設計的水泵軸向力測量裝置現(xiàn)場靜態(tài)標定系統(tǒng),對現(xiàn)場環(huán)境要求不高,可以在環(huán)境惡劣的情況下實現(xiàn)閉環(huán)控制。此系統(tǒng)已經被應用在沈陽鼓風集團有限公司水泵設計、生產和制造過程,本文結合靜態(tài)標定系統(tǒng)在測量中的應用,對系統(tǒng)進行了分析。通過現(xiàn)場的運行數(shù)據(jù)表明,本文所設計的水泵軸向力現(xiàn)場靜態(tài)標定系統(tǒng)在現(xiàn)場應用時,能夠實現(xiàn)對水泵泵軸測量元件施加0-12000的拉力。實現(xiàn)目標力值±10N的精度。
【關鍵詞】：軸向力 靜態(tài)標定 閉環(huán)反饋控制 可編程邏輯控制器
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH38
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 水泵軸向力產生原因10-11
• 1.1.3 課題研究意義11
• 1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本論文主要研究內容13-15
• 第2章 系統(tǒng)控制原理及分析15-23
• 2.1 控制系統(tǒng)概述15-18
• 2.1.1 控制系統(tǒng)控制方式15-17
• 2.1.2 控制系統(tǒng)構成17-18
• 2.1.3 控制系統(tǒng)性能要求18
• 2.2 靜態(tài)標定系統(tǒng)原理18-20
• 2.3 軸向測力環(huán)靜態(tài)標定20-22
• 2.3.1 傳感器靜態(tài)特性20-21
• 2.3.2 測量元件靜態(tài)標定21-22
• 2.4 本章小結22-23
• 第3章 現(xiàn)場靜態(tài)標定系統(tǒng)及系統(tǒng)機械結構設計23-28
• 3.1 靜態(tài)標定系統(tǒng)硬件設計23-25
• 3.1.1 靜態(tài)標定系統(tǒng)硬件組成23-24
• 3.1.2 電動缸簡介24-25
• 3.2 靜態(tài)標定系統(tǒng)機械結構設計25-27
• 3.2.1 機械結構總體設計25-26
• 3.2.2 傳感器機械連接26-27
• 3.2.3 彈簧機械特性27
• 3.3 本章小結27-28
• 第4章 標定系統(tǒng)電氣設計28-50
• 4.1 靜態(tài)標定系統(tǒng)電氣控制單元設計28-29
• 4.2 標定系統(tǒng)電氣設計29-32
• 4.2.1 電氣主回路29
• 4.2.2 電氣控制回路29-30
• 4.2.3 電氣控制柜和操作面板設計30-32
• 4.3 系統(tǒng)抗干擾措施32-33
• 4.4 控制系統(tǒng)電氣硬件特性33-35
• 4.4.1 西門子Smart 200系列PLC電氣特性33-34
• 4.4.2 松下A5伺服驅動電氣特性34-35
• 4.5 力值、距離值采集概述35-40
• 4.5.1 S梁傳感器介紹36-37
• 4.5.2 S梁傳感器與PLC通信37-38
• 4.5.3 力值信號的反饋控制38-39
• 4.5.4 拉繩傳感器距離采集39-40
• 4.6 靜態(tài)標定系統(tǒng)軟件設計40-44
• 4.6.1 靜態(tài)標定系統(tǒng)軟件流程40-42
• 4.6.2 控制器的軟件設計42-44
• 4.7 上位機監(jiān)控系統(tǒng)44-49
• 4.7.1 人機界面觸摸屏44-48
• 4.7.2 SIMATIC WinCC上位機監(jiān)控系統(tǒng)48-49
• 4.8 本章小結49-50
• 第5章 標定系統(tǒng)性能及現(xiàn)場靜態(tài)標定50-60
• 5.1 測量裝置現(xiàn)場調試50
• 5.1.1 現(xiàn)場裝配50
• 5.1.2 硬件調試50
• 5.1.3 軟件調試50
• 5.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)50-53
• 5.2.1 數(shù)據(jù)采集卡51
• 5.2.2 LabVIEW程序設計51-53
• 5.3 測量裝置技術參數(shù)53-56
• 5.3.1 力參數(shù)設置53-55
• 5.3.2 控制脈沖設置55-56
• 5.4 測量元件靜態(tài)標定56-59
• 5.4.1 拉力機靜態(tài)標定56-59
• 5.4.2 測量裝置靜態(tài)標定59
• 5.5 本章小結59-60
• 第6章 結論60-61
• 參考文獻61-63
• 附錄 軸向測力環(huán)標定數(shù)據(jù)63-64
• 在學研究成果64-65
• 致謝65

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高東云;水泵軸向力測量裝置現(xiàn)場靜態(tài)標定系統(tǒng)設計[D];沈陽工業(yè)大學;2016年

本文編號：973631