一万吨多向模锻水压机生产操作自学习控制系统

摘要

我国航空航天事业的不断发展以及国防现代化的需要，对我国大吨位锻造水压机的控制水平提出了更高的要求。一万吨多向模锻水压机是加工各种航空航天锻件以及各类军工产品的关键设备。在对一万吨多向模锻水压机控制系统的改造研究中，设计实现运行稳定可靠的无人操作自动控制系统，将操作人员从重复过程中解放出来，稳定产品质量，满足生产实际要求，具有重要的研究意义。 本文采用工业控制计算机、可编程控制器(PLC)以及现场仪器仪表相结合的网络结构，通过适当的控制策略和控制算法，实现对一万吨多向模锻水压机生产过程的自动控制，最终提高锻件产品的产量和质量。其主要研究内容如下： 1.深入分析了一万吨多向模锻水压机控制系统的结构组成，阐明了水压机的工作原理和水压机分配器的控制机理，对一万吨多向模锻水压机的控制信号进行了详细分析。 2.研究了一万吨多向模锻水压机生产操作自学习控制系统的方案，根据一万吨多向模锻水压机控制系统的硬件、软件组成和水压机的模锻生产过程，确定了通过提取操作特征值准确模拟一万吨多向模锻水压机实际生产操作过程的自学习方法和无人操作自动模锻生产的实现方式。 3.研究了在组态编程软件STEP7 V5.2开发环境下，采用模块化编程思想，实现一万吨多向模锻水压机模锻生产过程操作特征值的准确提取。 4.研究了在上位机WinCC 6.0组态软件开发环境下，通过软件设计实现操作特征值的处理算法，操作知识的准确提取，以及一万吨多向模锻水压机自动生产时，上位机和下位机的数据通讯。通过组态生动、友好的人机交互画面，完成生产操作过程的自学习，获得准确的操作知识，实现一万吨多向模锻水压机的自动模锻生产。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1项目来源和研究意义

1.2模锻水压机的技术现状及发展趋势

1.3现场总线控制技术

1.4本文研究内容

第二章一万吨多向模锻水压机控制系统分析

2.1模锻水压机本体介绍

2.2模锻水压机控制系统

2.3模锻水压机液压操纵系统

2.3.1模锻水压机工作原理

2.3.2分配器驱动系统的结构与原理

2.3.3液压操纵系统的结构与原理

2.4模锻水压机控制信号分析

2.5模锻水压机控制系统硬件配置

2.6本章小结

第三章一万吨多向模锻水压机生产操作自学习控制系统

3.1学习控制系统

3.2人机智能结合系统

3.3模锻水压机生产操作自学习控制系统功能要求

3.4模锻水压机生产操作自学习控制系统总体方案

3.4.1模锻水压机的工作流程分析

3.4.2模锻水压机生产操作自学习的操作知识

3.4.3模锻水压机生产操作自学习控制方案

3.5模锻水压机操作特征值的提取方法

3.5.1特征值的提取条件

3.5.2地址分配

3.6 PLC软件程序设计

3.6.1模块化编程

3.6.2功能模块的实现

3.7本章小结

第四章WinCC监控软件的应用与设计

4.1工业组态软件设计的原则

4.2 WINCC上位机监控系统的设计

4.2.1上位机监控系统的功能

4.2.2 WinCC与PLC之间通讯的建立

4.2.3 WinCC变量组态功能

4.2.4人机界面(HMI)的建立

4.3知识库在上位机WinCC中的实现

4.3.1静态数据库

4.3.2特征值数据库

4.3.3操作知识库

4.3.4控制规则

4.3.5动态数据库

4.4自动生产人机画面组态

4.5本章小结

第五章结束语

5.1研究工作总结

5.2研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果