浙江理工大学本科毕业设计文献综述.doc

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1、浙江理工大学本科毕业设计（论文）文献综述报告班 级10自动化1班姓 名陈佳孙课题名称压缩气缸自动控制系统文献综述报告（包括国内外本课题及相关研究的现状、分析及参考文献目录，理工类要求不少于2000字）目 录1 前言部分2 压缩气缸自动控制系统3 总结参考文献（报告全文附后）指导教师审批意见签名： 年 月 日压缩气缸自动控制系统陈佳孙（10自动化1班B）1前言对具有密闭容器性质的产品来说, 如果在使用过程中发生了泄漏且泄漏量超过了允许范围, 不仅产品功能会受到影响, 严重时可能导致火灾、爆炸、有害气体溢出等严重后果, 引发不可挽回的损失。为保证产品质量, 保障生产、生活的安全, 具有密闭容器性质

2、的产品在出厂前都要进行密封性能检测。因为常采用充气的方法进行检测, 也称为气密性检测。常用的气密性检测方法有气泡法、涂抹法、化学气体示踪检漏法、压力变化法、流量法、超声波法等。根据工件的类型和密封性能要求, 可以选择不同的检测方法。传统的气密性检测方法多采用气泡法和涂抹法。气泡法是将工件浸入水中, 充入压缩空气, 然后在一定时间内收集从中泄漏出来的气泡以测出泄漏量, 用肉眼观测气泡位置确定泄漏点。涂抹法是在内部充有一定气压的工件表面涂抹肥皂水一类的易产生气泡的液体, 观察产生气泡的情况以检测泄漏量的大小及位置。传统的检漏方法虽然操作简单, 但都存在着检测精度低、检测结果受检测人员主观影响较大、

3、检测周期长、不能实现检测自动化等缺点。另外, 鉴于一些工件易生锈、易腐蚀等特性, 这些检测方法不适合。随着工业自动化和检测技术的发展, 传统的气密性检测手段, 如浸水法和涂抹法逐渐被淘汰, 开始利用气体的物理特性或化学特性变化来检测是否有泄漏产生, 例如氦质谱仪、超声波检测仪、卤素检测仪、激光检测仪等1。但上述方法大多局限于定性检测,检测效率不高, 另外测试仪器也比较昂贵。随着科技的发展, 市场竞争的日益激烈, 厂家需要更加高效、简便、智能的气密性检测设备。在往返式传动控制系统中，很多时候都会涉及到多点定位问题。即要求在不同的定位点启动不同的机械动作。但由于机械惯性的作用，常常会给系统带来定点

4、误差。本课题，采用PLC作为控制器，通过变频器调节速度利用光电编码器和PLC高速计数器进行定位控制，从而实现精确定位2。压缩气缸自动控制系统从1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求之后，PLC就算是有了开始。1969 年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 PDP14 ，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。主要各国的第一的发展有：1969年，美国研制出世界第一台PDP-14；1971年，日本研制出第一台DCS-8；1973年，德国研制出第一台PLC；1

5、974年，中国研制出第一台PLC3目前典型的PLC功能有下面几点。顺序控制：这是可编程控制器最广泛应用的领域，取代了传统的继电器顺序控制，例如注塑机、印刷机械、订书机械，切纸机、组合机床、磨床、装配生产线，包装生产线，电镀流水线及电梯控制等。程控：在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液体、速度、电流电压等，称为模拟量。可编程控制器有A/D和D/A转换模块，这样，可编程控制器可以作模拟控制用于程控。数据处理：一般可编程控制器都设有四则运算指令，可以很方便地对生产过程中的资料进行用PLC可以构成监控系统，进行数据采集和处理、控制生产过程。较高档次的可编程控制器都有位置控制模块

6、，用于控制步进电动机，实现对各种机械的位置控制。通信联网：某些控制系统需要多台PLC连接起来使用或者由一台计算机与多台PLC组成分布式控制系统。可编程控制器的通信模块可以满足这些通信联网要求4。气密性检测可按测试手段分为两大类，一类为水没式泄漏检测法(又称湿式浸水法)，即在向工件腔内充入一定压力的气体时，将其浸人水中或涂肥皂泡，根据目测肥皂泡或水中的气泡来判断工件是否有漏及泄漏的程度。目前，这种方法在冰箱、空调的密封管道以及箱体检漏时仍普遍采用。另一类为干式泄漏检测法，即不再用浸水法，而是向工件腔内充入一定压力的气体，通过压力传感器的信号输出来判断工件是否有泄漏，并可根据单位时间内压力传感器输

7、出的变化值来计算出其泄漏率。干式检测法有液压测量法、流量检漏法、压差检漏法、负压测量法、氦气检漏法等，其测试效率高，不受主观因素影响，而且测试后不需要对工件进行其他处理，克服了水没法的缺点。同时，干式检测法可定量评测工件的泄漏状态，并可方便地纳人零件的自动化加工线或流水线使用，不足之处是在通常情况下无法确定发生泄漏的部位。本课题选择第一种方法即水没式泄漏检测法。对于容器的定点控制以前往往是人工手动来进行操作，这样需要大量的人力时间，增加工业成本，并且降低了检测的效率，所以我们需要一个自动控制系统，通过该系统可以做到容器定点定时按照我们的要求进行一系列的检测操作。在往返式传动控制系统中，很多时候

8、都会涉及到多点定位问题。即要求在不同的定位点启动不同的机械动作。但由于机械惯性的作用，常常会给系统带来定点误差。本课题，采用PLC作为控制器，通过变频器调节速度利用光电编码器和PLC高速计数器进行定位控制，从而实现精确定位。西门干S7-200 PLC控制步进电机运动通过磁栅足和PLC的高速计鞭能实现位移量的精确测量，进而实现准确定点捡洲。夼绍了PLC与电机驱动嚣和磁栅足的信号连接方法以厦数码显示方式，设计了电机启动升速曲践，使电机平穗运转，达到最佳性能5。工业自动化的发展使得可编程序控制器广泛应用，然而在许多企业中仍采用传统方式，为提高自动化程度，提高效益就要对已有设备进行PLC 改造。基于P

9、LC 控制器、MCGS 组态软件为上位机及其他一些外围设备的控制系统设计。整合后的自动控制系统大大提高的生产效率，减少了劳动强度。PLC通过对气路电磁阀及水位检测、控制, 在需检测的产品器件内充入一定压力气体延时检测, 并进行系统控制。随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作，两个转速不同的

10、电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转，从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动；其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1-SQ9)产生的通断信号传输到PLC控制器，通过PLC内部程序输出不同的信号，从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同的动作，可实现机械手的精确定位；其动作过程包括：下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手动、单步、单周期、连续；来满足生产中的各种操作要求6。首先分析了搬运机械手控制系统的要求，然后进行了可编程控制器I / O 点的分配、编写了PLC 控制程序、绘制了原理图; 同时，实现了PL

11、C 与上位计算机组态王软件的通讯、设备的连接与配置、数据库的构造、图形界面的设计和动画连接的建立等7。机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛。机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用于按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。一般专用机械手有2 3 个自由度8。可编程控制器是在继电接触控制的基础上, 结合先进的微机技术发展起来的一种新型的工业控制机。它发展迅速, 应用广泛,

12、特别适合于顺序控制, 是机械自动化中一种基础的控制设备。它将填补继电接触控制与微机数控之间的一大块空白9。气动机械手作为机械手的一种， 具有结构简单、重量轻、动作迅速、工作可靠、节能和环保等优点而被广泛应用。本文介绍一种用于模块化生产系统（Modular ProductionSystem， 简称MPS） 上的气动安装搬运机械手装置，该装置融合了机电一体化、电气自动化等专业所涉及的机械传动技术、位置检测技术、气动技术、PLC 控制技术、通信技术等知识， 且由于操作的对象和信息输入输出的元件都是实际生产中采用的， 所以非常适合作为专业综合实践和专业课程综合实训平台， 培养学生的专业知识综合应用能力

13、和创新能力10。3总结总结了以上主要分以下几步来完成整个控制系统的设计：1机械手硬件部分设计。2机械手软件部分的PLC编程。3完成图纸的制作。4完成不少于10000的论文搞。参考文献1 刘春, 胡建平, 郭磊, 等. 基于 PLC 控制的气密检测仪的设计原理 JJ. 机械设计与制造, 2011, 6: 089.2 武丽. PLC 在多点定位及往返系统中的控制研究J. 微计算机信息, 2008, 24(19): 52-53.3 45 秦如明. 搬运机械手 PLC 控制系统设计J. 科技创新与应用, 2012, 22: 075.6 杨奕. PLC 高速计数器在定位控制系统中的应用J. 电气自动化,

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