铁路货车滚动轴承压装机监控系统的研究

摘要

铁路货车滚动轴承压装机是铁路货车生产和检修的重要设备，轴承的压装质量是铁路货车安全的重要技术保障。因此对压装轴承过程进行监测控制尤为重要。本文结合“铁路货车技术管理信息系统（HMIS）”这一背景，进行了铁路货车滚动轴承压装机监控系统的研究，包括硬件平台的搭建和监控软件的设计。
　　本文首先根据系统功能和主要技术指标，从简单、经济、实用的角度设计选用了工控机、传感器、数据采集卡组成系统的硬件控制回路，构建了系统的硬件平台。在软件总体设计方面，将面向对象的思想引入压装机监控系统软件的开发过程中，对系统的实时数据采集监测、压装过程控制、历史数据查询打印和系统调试四个模块分别采用UML建模语言进行了用例图、类图和顺序图设计。
　　在压装轴承的过程中，主要对位移、压力、轴向游隙值进行采集，对压装力曲线进行实时监测，对压装过程进行顺序控制。为了满足系统实时性采用实时数据库管理实时数据，通过DDE技术把从串口和数据采集卡采集的数据传至实时数据库，监控所需实时数据从实时数据库获得。本文还利用关系型数据库的强大数据管理功能，设计了监控系统数据库对压装历史数据进行管理。
　　另外，根据HMIS提出的要求，处于铁路企业车辆段（厂）级的压装机系统要求能够实现技术数据共享，便于管理层做出相应决策，本系统通过ODBC技术实现本地数据向HMIS数据库的汇总和网络传输。
　　最后进行了软件系统四大模块和系统硬件的调试，并装机进行压装轴承的实验，结果表明本监控系统在轴承压装的实践中运行良好。

目录

铁路货车滚动轴承压装机监控系统的研究

STUDY ON THE MONITORINGSYSTEM OF THE RAILWAY WAGONROLLING BEARINGPRESS-MOUNTINGMACHINE

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1课题背景

1.2铁路货车滚动轴承压装机的发展及监控现状

1.2.1铁路货车滚动轴承压装机的发展

1.2.2铁路货车滚动轴承压装机的监控现状

1.3工业监控系统的发展及现状

1.3.1工业过程控制硬件的发展及现状

1.3.2工业监控系统软件的发展及现状

1.4压装机监控系统研究目的和意义

1.4.1压装机监控系统应用研究的目的

1.4.2压装机监控系统应用研究的意义

1.5本课题的主要研究内容

第2章 压装机监控系统总体设计方案

2.1硬件结构设计

2.1.1硬件的控制回路

2.1.2主要硬件的选择

2.2软件结构设计

2.2.1软件系统的需求分析

2.2.2软件系统的流程

2.2.3软件系统功能

2.2.4软件系统的UML建模

2.3本章小结

第3章 压装机监控系统的关键技术

3.1压装过程中压装力计算及压装合格判断

3.1.1压装力计算

3.2.2压装合格判断流程

3.2工控机与硬件设备的通讯

3.2.1串口通讯协议

3.2.2串口通讯的编程方案

3.2.3数据采集卡通讯

3.3压装过程的数据采集及处理

3.3.1实时数据库技术

3.3.2实时数据的采集方案

3.3.3数据的存储结构

3.3.4数据的输出形式

3.3.5历史数据上传

3.4系统数据库设计

3.5压装过程控制字编码

3.6本章小结

第4章 压装机监控系统软件实现

4.1软件系统部分编程实现

4.1.1压装过程控制模块编程实现

4.1.2实时数据库应用编程

4.1.3关系型数据库应用编程

4.2系统实现的主要界面

4.3本章小结

结论

参考文献

附录1

附录2

附录3

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致谢