压缩式垃圾车垃圾装卸系统PLC控制系统的研究与开发

摘要

当今社会，随着生活水平的提升，人们对周围的生活环境问题越来越重视，而大力研究和发展具有优异处理垃圾性能的后装式垃圾车是十分必要的。压缩式垃圾车的全封闭型运输，具有自动化程度高、使用性能好且能耗低等特性，并能够避免垃圾造成二次污染，在环卫车辆中扮演着重要的角色。本文对后装式压缩式垃圾车的装卸系统进行了研究，改善了垃圾车的装载性能。并针对装卸系统研发了一种新型的专用PLC控制系统，针对性强，具有重要的应用价值和实际使用价值。
　　首先，本文利用ANSYS软件对推板作了有限元分析，找出推板在工作时最大受力点和最大变形处，并进行结构优化，以减小与车厢之间的摩擦力和工作压力。在ADAMS的平台上对压缩机构进行运动仿真，得出压缩机构的速度、加速度大小，并结合压缩机构运动学分析对机构参数进行优化。
　　其次，分析装卸系统的液压系统要求，分别设计了装卸系统各个机构的液压系统，并组合成装卸系统的液压系统。并用AMESim液压仿真软件，采用级联法搭建推板三级液压油缸模型，对推板机构的液压系统进行了仿真分析，仿真结构真实的反映了推板机构的工作情况，液压系统设计符合装卸系统要求。
　　最后，根据装卸系统的实际工况，分析压缩式垃圾车垃圾装卸系统的控制要求，绘制出装卸系统的工作控制流程图和电气原理图，研发出专用的装卸系统PLC控制系统，选择出合理的可编程控制器元器件。利用STEP7-Micro/WIN32软件，编写装卸系统装载和卸载两部分梯形图程序，用S7-200软件进行模拟仿真，并在实验室进行了调试，得到了准确的系统控制程序，并验证了自主研发的专用装卸系统PLC控制系统的可行性。
　　本论文对压缩式垃圾车垃圾装卸系统的研究，提高了装卸系统的工作效率，对装卸系统的控制也更加合理，并且为实现压缩式垃圾车核心控制系统PLC控制系统国产化做出了相应的开发工作，同时为推动后装压缩式垃圾车的应用和发展作了一定的贡献。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究目的及意义

1．2 压缩式垃圾车的国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 压缩式垃圾车的发展趋势

1．4 本论文主要研究内容

第二章 后装式压缩垃圾车装卸系统的结构设计

2．1 后装式压缩式垃圾车的简介

2．2 推板的设计及有限元分析

2．2．1 ANSYS软件的介绍

2．2．2 推板的结构

2．2．3 推板机构的受力分析

2．2．4 推板的有限元分析

2．2．5 推板的优化方案

2．3 压缩机构的优化设计

2．3．1 压缩机构的工作原理

2．3．2 压缩机构的运动学分析

2．3．3 设计变量的确定

2．3．4 构建函数

2．3．5 约束函数的建立

2．3．6 优化计算

2．4 压缩机构的优化模型

2．5 压缩机构的仿真验证

2．5．1 ADMAS软件介绍

2．5．2 压缩机构的ADMAS仿真

第三章 后装式压缩垃圾车的液压系统设计

3．1 液压系统设计方案分析

3．2 翻料液压系统的设计

3．3 推板液压系统的设计

3．4 举升机构液压系统的设计

3．5 压缩机构液压系统的设计

3．6 装卸系统液压方案总图

3．7 推板机构液压系统的仿真分析

3．7．1 AMESim软件介绍

3．7．2 推板液压缸参数分析

3．7．3 推板机构液压系统的建模

3．7．4 推板机构液压系统的仿真

第四章 PLC控制系统设计

4．1 装卸系统控制要求的分析

4．2 绘制系统控制流程图

4．3 可编控制器元器件的选型

4．4 限位开关的选型

4．5 装卸系统控制系统梯形图设计

4．5．1 STEP 7-Micro／WIN 32介绍

4．5．2 压缩式垃圾车控制系统程序编写

4．5．3 控制系统程序的模拟仿真

第五章 PLC控制系统的实验室调试

5．1 装载部分程序调试

5．2 卸载部分程序调试

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果