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的计算公式是五结构件长细比的计算结构件的长细比公式式中结构件的计算长度结构毛截面对轴的回转半径结构件的许用长细比喷标伺服系统伺服电机根据动力速度环境要求定位精度经济性等要求选择交流伺服电机惯量匹配由于伺服电机的运行性能依赖于负载和电机惯量的匹配,为了满足系统灵敏性和稳定性的要求,负载惯量应限制在电机惯量的倍之内。
等效转动惯量算法如下式中各种转动的转动惯量各转动件角速度各移动件的速度伺服电机的角速度电机的转动惯量因此负载转动惯量比本系统中伺服电机通过齿轮模数为,齿数为,齿条带动喷标小车作直线移动,移动质量为,代入式计算出折换到电机轴上的转动惯量为从而算出伺服电机的转动惯量为电机选择在本系统中喷印速度需达到时电机转速达到。
根据工作实际要求,我们选择三菱中惯量的的伺服电机,其转动惯量为。
伺服放大器选用系列。
速度频率响应达到以上。
非常适合用于高速定位的场合采用高分辨率编码器提高反馈精度及低速稳定性。
伺服电机在接线方面跟以往电机具有互换性,采用以对编码器方式为标准。
伺服电机的控制伺服电机的运行性能不仅依赖于所带的负载,而且跟控制方式,控制脉冲密切相关。
伺服放大器提供了位置控制模式,速度模式,转矩模式,位置速度,位置转矩,速度转矩等运行模式。
喷标机的主要任务是定位喷标位置,达到规定的精度要求。
因此我们设定位置控制模式来控制伺服电机。
位置控制原理位置控制模式就是控制电机在横梁上实现横向定位。
系列带有绝对位置旋转编码器,可作为系统的位置反馈信号,以控制器发出的脉冲数作为基准值,而旋转编码器反馈回来的是实际值,这两者之间存在的差值即为位置误差。
用位置误差和位置环补偿的乘积作为速度命令输出。
这种控制能够保证定位误差接近于。
位置控制般由位置环,速度环和电流环三个环组成。
电流环控制电流环通过输入电流控制电枢电流,电机产生的转矩为式中为转矩常量。
由可知,通过对电枢电流的控制,就可以间接控制转矩,从而控制电机速度。
速度环控制速度环的控制框图如图所示图速度环控制图框其中速度环的等效时间常数。
为了消除系统的静态误差,采用了调节控制规律。
控制器的传递函数为实际中为了计算简化和提高精度,控制算法采用了增量式算法。
算法如下式中速度积分补偿,为采样周期,和根据系统调速精度确定后调试得到。
速度环增益,它决定速度环的响应速度。
调大可以提高响应速度,然而设定值过大容易导致机械系统振动,产生噪音。
根据调速要求和不产生机械振动,噪声,经调试确定采样周期为。
积分时间常数,其设定值太大会降低响应速度,在负载转动惯量比较大或机械系统中有振动因素的场合,如果这个值设定能过的过小,机械系统也会发生振动。
根据现场调试和经验积累,参数的计算如式所示。
计算出结果大于。
位置环控制由于速度调节器采用调节器,且位置环截至频率远小于速度环各时间常数的倒角,因此速度环的闭环传递函数可近似等效为阶惯性环节。
简化后,数字式位置控制等效传递函数为式中,为位置环增益,他决定了位置环的响应速度,增大它可以改善对位置指令的跟随性能,但是过大容易产生超调。
理论上设定值可以根据式设定。
的值负载转动惯量比位置控制模式中的加减速控制当伺服电机带动负载从点运动到另点时,为了保证运动的平稳和准确定位,在起动和停止时要进行加减速控制。
本系统的位置控制模式中,为了保证每次喷印距离的准确性,采用了伺服电机的位置斜坡功能,对位置指令加减速时间常数进行了设定,控制伺服电机的起调时间。
通过此功能使同步编码器发出指令后,即使是在伺服电机处于运行时启动,同步运行也可以平稳的开始。
还由于采用闭环控制,编码器随时可以检测脉冲的差值,返回到输入端,参与系统的控制,使定位准确,精度高。
位置指令采用阶跃输入时的运行图如图所示。
图位置指令改变时运行图因为速度环采用控制可以使电机在位置指令发生很大变化,位置误差变化大导致速度指令发生很大变化时,也能够在起动,停止时平稳的加减速,使系统运动平稳。
伺服电机速度曲线图如图所示。
图速度曲线图为了保证每次喷印距离不变,不产生累积误差,系统采用了原点定位的功能,在每次开机工作时需要进行次原点定位,保证了每批钢管的喷标位置样。
根据所设的位置控制原理,电机在碰到原点定位的传感器后,减速运行,等待检测到编码器返回的零点脉冲,在转动转第二次检测到这个脉冲后,在原点停止,定位成功。
然后开始喷印循环操作。
程序设计软件及编程软件包括系统程序和用户程序,系统程序用户不能修改,用户程序则由用户根据控制对象的要求进行编制。
程序设计语言的标准由国际电工委员会提出,指定了程序设计的语法和语义。
该标准定义了如下几种程序设计语言。
指令列表化软件具有良好的可移植性和可扩展性,积木式的程序结构通过模块结合可编制大型通用程序,并适合多个程序员开发。
脉冲编码器脉冲编码器是种旋转式脉冲发生器,把机械转角变成电脉冲,是种常用的角位移传感器。
同时也可作速度检测装置。
脉冲编码器的分类与结构脉冲编码器分为光电式接触式和电磁感应式三种。
光电式的精度与可靠性都优于其他两种,因此数控机床上只使用光电式脉冲编码器。
光电式脉冲编码器的结构如图所示。
在个圆盘的圆周上刻有等间距线纹,分为透明和不透明的部分,称为圆光栅。
圆光栅与工作轴起旋转。
与圆光栅相对,平行放置个固定的扇形薄片,称为指示光栅,上面制有相差节距的两个狭缝辨向狭缝。
此外,还有个零位狭缝每转发出个脉冲。
脉冲发生器通过十字连接头或键与伺服电动机相连。
节距光敏元件电路板圆光栅轴连接法兰指示光栅光源图光电式脉冲编码器的结构图脉冲编码器输出波形二脉冲编码器的工作原理当圆光栅与工作轴起转动时,光线透过两个光栅的线纹部分,形成明暗相间的条纹。
光电元件接受这些明暗相的光示出正确操作数值,以及对应的分值。
每个操作系统都有固定的设定时间,当不能在设定的时间内完成操作,那么就会报警红色,并且终止操作动作,评分结束。
图冷态送电操作评分操作图冷态启动之锅炉上水评分操作图冷态启动之锅炉通风点火评分操作图冷态启动之暖炉升压评分操作三测试点火成功后检测油枪是否有火的调试过程启动调试设定评分时间秒模块评分启动模块脉冲信号模块定时开始模块定时到头触发次启动评分标志图启动时间设定调试操作动作信号传输调试关闭功能模块所有火检无火设定输出值为触发定时器定时秒模块关闭功能模块燃油层角有火燃油层角有火设定输出值为传输到模块正确操作数输出为图正确操作动作调试正确操作数累计的调试点火成功检测油枪有火信号传输到评分规则模块模块,输出正确操作数值图正确操作数分值的统计调试点火成功检测油枪有火信号传输到模块汇总平均值模块除以此操作共有个规则,则需算出每条规则占的分值。
满分为分输出分值图正确操作的分值统计结论本设计的调试主要是形式与操作界面连接,在仿真的情况下,利用操作界面进行操作来检验设计的效果。
在仿真过程中检验组态是否能与界面进行连接,对操作是否能进行评分。
本评分系统的设计能很好的反应及监控操作动作的正确与否,在出现操作动作时能通过操作界面反应出来,指示操作动作的不正确。
更好的帮助学者,让学者能及时认识到操作动作的正确与否,提高操作动作的正确性。
简单易懂的操作界面,给学者带来轻松愉悦的感觉。
经过调试,本任务能初步对相关操作进行评分,有些缺省数据的评分系统就不能做出准确的判断,信号不能采集,从而不能进行评分,在整个调试中,本任务还有很多地方要改进的。
本设计的不足之处只进行了单环路的测试,并没有完成多环路的测试。
该评分系统采用与或非延时评分等模块来搭建,应用比较局限。
该系统的搭建比较简单易解,有个别评分操作缺乏数据,产生不准确性,不能很好地进行可操作性评油箱补油操作图任务二开式循环水泵启动图任务二除盐水箱液位是否知道在哪个操作步骤出现故障,以评分设计的通道进行分析,能较快锁定范围进行排除故障,避免了盲目行和杂乱行的分析。
致谢在学校这两年多的时间里,非常感谢我的每位老师。
是他们赋予我知识与动力,让我在学校学习这段时间里掌握了很多专业知识与技能。
这次评分系统的设计,成功的关键是能准确找到评分操作的测点信息。
并且能进行信息的传递与互换。
同时,非常感谢严老师和张主任的关心帮助与指导。
通过这次的设计,自己对所学的知识有了定的巩固,比以前更好的理解了组态中各模块的功能,相信在以后的工作里对我会有很大的帮助,而自己在以后的工作里会更好地结合理论去实践,努力地克服自己的不足。
参考文献张海燕严方卢子广探讨火电厂仿真机智能评分系统图形化建模的实现广西电力年第期严方的软件使用入门与进阶张海燕严方邓艳霞电站仿真机评分系统的图形化建模研究张海燕严方邓艳霞火电仿真机智能评分系统的大系统分解模型研究附录图任务二启动复归操作图任进行分类统计。
图评分统计搭建步骤五如有需要,将统计的分类数据间性计算轴心受压构件的稳定性验算公式式中构件的毛截面面积,计算轴向压力,根据结构件的最大长细比或最大的换算长细比选取的轴心受压构件稳定系数当钢材的屈服点高于时,可近似用构件的假想长细比,按钢选取。
的计算公式是五结构件长细比的计算结构件的长细比公式式中结构件的计算长度结构毛截面对轴的回转半径结构件的许用长细比喷标伺服系统伺服电机根据动力速度环境要求定位精度经济性等要求选择交流伺服电机惯量匹配由于伺服电机的运行性能依赖于负载和电机惯量的匹配,为了满足系统灵敏性和稳定性的要求,负载惯量应限制在电机惯量的倍之内。
等效转动惯量算法如下式中各种转动的转动惯量各转动件角速度各移动件的速度伺服电机的角速度电机的转动惯量因此负载转动惯量比本系统中伺服电机通过齿轮模数为,齿数为,齿条带动喷标小车作直线移动,移动质量为,代入式计算出折换到电机轴上的转动惯量为从而算出伺服电机的转动惯量为电机选择在本系统中喷印速度需达到时电机转速达到。
根据工作实际要求,我们选择三菱中惯量的的伺服电机,其转动惯量为。
伺服放大器选用系列。
速度频率响应达到以上。
非常适合用于高速定位的场合采用高分辨率编码器提高反馈精度及低速稳定性。
伺服电机在接线方面跟以往电机具有互换性,采用以对编码器方式为标准。
伺服电机的控制伺服电机的运行性能不仅依赖于所带的负载,而且跟控制方式,控制脉冲密切相关。
伺服放大器提供了位置控制模式,速度模式,转矩模式,位置速度,位置转矩,速度转矩等运行模式。
喷标机的主要任务是定位喷标位置,达到规定的精度要求。
因此我们设定位置控制模式来控制伺服电机。
位置控制原理位置控制模式就是控制电机在横梁上实现横向定位。
系列带有绝对位置旋转编码器,可作为系统的位置反馈信号,以控制器发出的脉冲数作为基准值,而旋转编码器反馈回来的是实际值,这两者之间存在的差值即为位置误差。
用位置误差和位置环补偿的乘积作为速度命令输出。
这种控制能够保证定位误差接近于。
位置控制般由位置环,速度环和电流环三个环组成。
电流环控制电流环通过输入电流控制电枢电流,电机产生的转矩为式中为转矩常量。
由可知,通过对电枢电流的控制,就可以间接控制转矩,从而控制电机速度。
速度环控制速度环的控制框图如图所示图速度环控制图框其中速度环的等效时间常数。
为了消除系统的静态误差,采用了调节控制规律。
控制器的传递函数为实际中为了计算简化和提高精度,控制算法采用了增量式算法。
算法如下式中速度积分补偿,为采样周期,和根据系统调速精度确定后调试得到。
速度环增益,它决定速度环的响应速度。
调大可以提高响应速度,然而设定值过大容易导致机械系统振动,产生噪音。
根据调速要求和不产生机械振动,噪声,经调试确定采样周期为。
积分时间常数,其设定值太大会降低响应速度,在负载转动惯量比较大或机械系统中有振动因素的场合,如果这个值设定能过的过小,机械系统也会
