伺服倾转式自动浇注机电气控制系统的研究

论文摘要

铸造是获得机械产品毛坯——铸件的主要工艺,也是机械装备制造业生产的重要基础环节。提高浇注的自动化程度,是实现高精度、高品质铸件生产的技术保证,还是铸造工人从繁重的体力劳动和恶劣的生产环境中解脱出来的重要技术手段。本课题采用激光定位、超声波液位测量技术、先进伺服驱动技术以及人工示教方法,通过工业可编程序控制器(PLC)数字化平台,实现了自动瞄准浇口杯,自动检测铁水液面变化,模拟人工示教方法自动完成浇注。在线参数修正技术,实时补偿浇注包因铁水高温长时侵蚀挂渣所导致的浇注状态的变化,进一步提高了倾转式自动浇注机控制的精确度,改善了自动浇注机的性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.2 铸造生产线及浇注机基本类型、特点和适用范围
• 1.3 自动倾转式浇注机国内外研究的动态和发展趋势
• 1.4 本文研究的主要工作
• 第2章 自动浇注机电气控制方案设计
• 2.1 自动浇注机方案的比较
• 2.1.1 早期人工浇注
• 2.1.2 自动浇注机的工作方式
• 2.2 伺服倾转式自动浇注机的基本功能
• 2.3 伺服倾转式自动浇注机电气控制系统
• 2.3.1 电气控制系统的工作过程
• 2.4 小结
• 第3章 浇包旋转、角位置伺服控制系统
• 3.1 浇包旋转、角位置伺服系统所要完成的任务
• 3.2 伺服控制系统基本组成和功能
• 3.2.1 伺服系统的定义
• 3.2.2 伺服系统的组成
• 3.2.3 对伺服系统性能的基本要求
• 3.3 选择方案比较论证
• 3.3.1 DC 伺服电机与AC 伺服电机比较
• 3.4 浇包旋转、角位置伺服控制系统的构成
• 3.4.1 永磁同步交流伺服电动机
• 3.4.2 功率逆变器和PWM 生成电路
• 3.4.3 速度、位置传感器
• 3.4.4 控制器
• 3.5 小结
• 第4章 浇口杯瞄准以及浇包铁水液位检测电路设计
• 4.1 伺服倾转式自动浇注机对信号检测系统的要求
• 4.2 选择论证采用激光、超声波传感器
• 4.2.1 选择激光传感器瞄准浇口杯
• 4.2.2 激光传感器的工作原理
• 4.2.3 激光传感器测量电路设计
• 4.2.4 选择超声波传感器检测浇包内液位
• 4.2.5 超声波传感器的工作原理
• 4.2.6 超声波传感器测量电路设计
• 4.3 小结
• 第5章 人工示教及其他重要功能的实现
• 5.1 人工示教目的
• 5.2 人工示教的硬件环境
• 5.3 比例角度控制器
• 5.4 可编程控制器（PLC）及人机信息交互功能
• 5.4.1 编程特点
• 5.4.2 FX2N 系列可编程控制器的主要特点
• 5.5 人工示教功能的实现
• 5.5.1 人工浇注铁水的动作
• 5.5.2 浇注机模拟人工浇注的动作
• 5.5.3 浇注机实现自动控制的关键参数
• 5.5.4 人工示教功能的实现
• 5.5.5 人工示教程序流程框图
• 5.6 浇注机瞄准功能的实现
• 5.6.1 浇注机瞄准功能
• 5.6.2 浇注机自动瞄准程序流程图
• 5.7 自动浇注及在线参数修正功能的实现
• 5.7.1 自动浇注及在线参数修正功能
• 5.7.2 自动浇注及在线参数修正程序流程框图
• 5.8 调试的数据
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 作者简介
• 详细摘要