多压头弯板机控制系统研究

摘要

在加工大型船体双曲度外板时,因其面积大、批量小,所以不能采用整体模具成形的方法,而水火弯板成形技术又耗费大量的人力和物力,尤其加工人员需要丰富的经验。多压头弯板机的研发可以很好解决上述问题,这些活络式方形压头可以组成各种形状的曲面,可以对大型板材件进行分段加工,多压头弯板机使整个板材加工实现自动化,数字化,具有很好的实用前景。多压头弯板机的控制系统是整个设备的关键部分,控制多压头弯板机整个加工过程,决定这个设备加工成形的质量和精度,所以对控制系统研究有着重要的意义。本文针对武汉理工大学交通学院造船工艺及设备研究所研制的多压头弯板机样机(上模14×14个基本体,下模15×15个基本体)进行了研究,具体研究内容如下:
　　(1)对活络式多压头弯板机的整体结构和控制原理进行了分析阐述。
　　(2)论述了多压头弯板机控制系统的组成,并对PLC控制弯板机的液压系统进行设计,包括PLC的选型、输入输出设备的选择、I/O点的分配,并采用的西门子PLC编程软件(STEP7-Micro/WIN)对控制流程进行编程,设计了梯形图并调试成功。
　　(3)对基本体调形的控制进行了研究,掌握了对基本体调形的方法,并针对CAN总线通信、步进电机的控制和驱动进行了论述,并对硬件部分进行了系统的介绍。

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 引言

1.1.1 可重构模具产生背景

1.2 可重构模具成形技术的产生与发展

1.2.1 国外研究状况

1.2.2 国内研究状况

1.3 活络式多压头成形技术

1.3.1 多压头成形技术特点

1.3.2 多压头成形控制系统

1.4 本文的主要内容

1.5 小结

第2章 活络式多压头成形的控制系统

2.1 活络式多压头成形设备的结构

2.1.1 压力机

2.1.2 基本体

2.1.3 测量装置

2.2 多压头成形设备的控制原理

2.2.1 基本体高度的调整

2.2.2 通讯总线

2.2.3 曲面调形控制

2.3 小结

第3章 多压头弯板机液压控制系统的设计

3.1 液压控制系统设计要求

3.2 控制系统设计的主要内容

3.3 液压控制系统的主要内容

3.3.1 运动控制

3.3.2 系统报警与紧急制动功能

3.4 可编程控制器的介绍

3.4.1 可编程控制器的基本概念

3.4.2 PLC的基本结构

3.4.3 PLC的特点

3.4.4 PLC控制系统的设计步骤

3.4.5 PLC控制系统的可靠性措施

3.5 PLC控制系统的设计

3.5.1 液压原理图

3.5.2 工作原理阐述

3.5.3 PLC控制设计方案

3.5.4 液压动作顺序表

3.5.5 液压电气系统的硬件及软件设计

3.6 小结

第4章 基本体调形控制的研究

4.1 调形方式

4.1.1 串行调形方式

4.1.2 并行调形方式

4.1.3 混合调形方式

4.2 步进电机的选择和性能指标

4.2.1 步进电机和伺服电机的特点

4.2.2 步进电机的性能指标

4.3 步进电机的控制方式

4.3.1 DSP控制步进电机

4.3.2 单片机控制步进电机

4.4 步进电机硬件控制的设计

4.4.1 系统构成

4.4.2 网络拓扑结构

4.4.3 步进电机控制器

4.4.4 步进电机驱动器

4.4.5 运行情况分析

4.5 小结

第5章 全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 研究展望

参考文献

致谢