1350-基于縫紉機(jī)針自動(dòng)拋光機(jī)械手設(shè)計(jì)（只有說(shuō)明書(shū)）,基于,縫紉機(jī),自動(dòng),拋光,機(jī)械手,設(shè)計(jì),只有,說(shuō)明書(shū),仿單 1畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)翻譯學(xué) 生 姓 名： 呂曉琳 指 導(dǎo) 教 師 ： 劉 洋 合 作 指 導(dǎo) 教 師： 專(zhuān) 業(yè) 名 稱(chēng) ： 自動(dòng)化 所 在 學(xué) 院 ： 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2009 年 6 月2井下移動(dòng)變電站遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)唐超禮, 黃友銳, 凌六一(安徽理工大學(xué)電氣學(xué)院, 安徽淮南 232001)摘要: 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于組態(tài)王的煤礦井下移動(dòng)變電站監(jiān)控軟件,該監(jiān)控軟件利用井下鋪設(shè)的網(wǎng)絡(luò)線路,在井上完成對(duì)井下移動(dòng)變電站整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的檢測(cè)、顯示、控制、保護(hù)、報(bào)警和管理,并把移動(dòng)變電站運(yùn)行記錄等參數(shù)以及操作人員的操作信息保存到數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)為操作人員對(duì)移動(dòng)變電站進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)提供了快速、準(zhǔn)確、全面的信息依據(jù),實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)變電站遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)化管理的目標(biāo)。關(guān)鍵詞: 組態(tài)王; 移動(dòng)變電站; 遠(yuǎn)程監(jiān)控; 工控機(jī)1 引言移動(dòng)變電站是一種可移動(dòng)的供電成套設(shè)備,用于把煤礦井下來(lái)自中央變電所的高壓電能轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪弘娔?并向采區(qū)工作面生產(chǎn)機(jī)械驅(qū)動(dòng)設(shè)備提供電能移動(dòng)式變配電裝置。它的安全運(yùn)行是整個(gè)采區(qū)工作面工作可靠性的必要條件。一旦發(fā)生故障,將造成嚴(yán)重后果。不僅影響生產(chǎn),還可能造成人身事故。因此,實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)變電站的井上遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控顯得十分重要。由于資金和技術(shù)方面的原因,目前我國(guó)中小型礦井大多未配有遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),而是通過(guò)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備巡回檢查制度作為主要手段,以保障井下變電站的正常運(yùn)行。這樣一方面移動(dòng)變電站在井下,所處環(huán)境惡劣,巡檢人員勞動(dòng)強(qiáng)度較大;另一方面,在2 次巡視時(shí)間間隔內(nèi)變電站運(yùn)行異常得不到及時(shí)發(fā)現(xiàn),運(yùn)行參數(shù)也不能得到及時(shí)調(diào)節(jié)。為此,研發(fā)了基于組態(tài)王的移動(dòng)變電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),能無(wú)間隔地進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀況監(jiān)視,且具有分合閘控制、過(guò)壓過(guò)載等報(bào)警功能,從而提高了移動(dòng)變電站監(jiān)控的自動(dòng)化程度, 保障井下的安全供電和安全生產(chǎn)。2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式本系統(tǒng)硬件主要由研華工控機(jī)、網(wǎng)絡(luò)線路、通信轉(zhuǎn)換接口、移動(dòng)變電站等組成;軟件主要由組態(tài)王軟件、ACCESS 數(shù)據(jù)庫(kù)等組成。具體來(lái)講,整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)3按功能可劃分為3層體系結(jié)構(gòu),包括:控制部分、監(jiān)控處理部分、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分。控制部分指移動(dòng)變電站以LG單片機(jī)作為中央處理單元,采用模塊化功能設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)了漏電、短路、過(guò)載、過(guò)壓等多項(xiàng)保護(hù)功能,是一種比較完善的保護(hù)系統(tǒng),并能非常方便地實(shí)現(xiàn)就地控制以及遠(yuǎn)方控制功能。3 系統(tǒng)基本功能模塊設(shè)計(jì)考慮到實(shí)際要求,設(shè)計(jì)了 6 個(gè)主要基本功能模塊,下面就其主要模塊進(jìn)行功能分析:(1) 移動(dòng)變電站運(yùn)行監(jiān)控功能運(yùn)行監(jiān)控就是移動(dòng)變電站正常運(yùn)行時(shí)顯示的監(jiān)控畫(huà)面。可顯示高(低) 壓側(cè)實(shí)時(shí)電壓、電流、功率、功率因數(shù)等參數(shù)大小;可顯示變電站運(yùn)行狀態(tài)和變壓器擋位開(kāi)關(guān)狀態(tài)。同時(shí),通過(guò)按鈕可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高(低) 壓側(cè)的復(fù)位、電動(dòng)分閘、電動(dòng)合閘、短路試驗(yàn)、過(guò)載試驗(yàn)等控制操作。(2) 移動(dòng)變電站自檢功能自檢是指系統(tǒng)上電后對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),包括整定值是否正確、工作電壓是否正常、絕緣電阻值是否正常、短路試驗(yàn)和過(guò)載試驗(yàn)是否正常、變壓器保護(hù)功能和溫度是否正常等。(3) 額定參數(shù)檢測(cè)模塊額定參數(shù)檢測(cè)主要是完成對(duì)系統(tǒng)額定電壓、額定電流以及電流高低擋的檢測(cè)。電流整定值主要由LG單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)電壓主要是用于確定系統(tǒng)過(guò)壓、欠壓、漏電閉鎖值和變壓器過(guò)熱溫度值。過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)等都是以電流信號(hào)作為判斷依據(jù)。(4) 合閘后故障檢測(cè)模塊合閘后故障檢測(cè)模塊主要是檢測(cè)電網(wǎng)絕緣狀態(tài)、電流信號(hào)、電壓信號(hào)、差動(dòng)電流信號(hào)和溫度信號(hào)等。系統(tǒng)合閘后對(duì)電網(wǎng)絕緣狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè);采集電壓信號(hào)是為了處理系統(tǒng)過(guò)壓和欠壓故障;檢測(cè)差動(dòng)電流信號(hào)和溫度信號(hào)是為了判斷變壓器內(nèi)部故障,當(dāng)檢測(cè)到不同的故障時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地切斷供電電源,同時(shí)顯示對(duì)應(yīng)的故障狀態(tài)和參數(shù)值。(5) 報(bào)警記錄功能當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生緊急情況時(shí),如移動(dòng)變電站出現(xiàn)過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、短路等故障4時(shí),該模塊能實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警,并把報(bào)警信息通過(guò)LG傳到組態(tài)界面上,同時(shí)產(chǎn)生報(bào)警記錄,報(bào)警記錄包括報(bào)警的日期、時(shí)間、編號(hào)、狀態(tài)、消息文本、持續(xù)時(shí)間等,其中若記錄是黃色的,表示的是故障報(bào)警; 若是紅色的,表示的是事故報(bào)警;若是綠色的,表示的是故障或事故已排出。(6) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能可把移動(dòng)變電站監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、報(bào)警記錄以及操作人員的各種操作信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)里,以便歷史數(shù)據(jù)的保存及操作員將來(lái)查閱這些數(shù)據(jù)供領(lǐng)導(dǎo)分析、決策。同時(shí),電壓、電流、功率因數(shù)等重要參數(shù)還以實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線和歷史趨勢(shì)曲線顯示出來(lái),有利于值班人員的即時(shí)監(jiān)控。4 貨架冷彎成型線交流伺服控制系統(tǒng)的基本原理(1) 該系統(tǒng)由五部分組成，即計(jì)算機(jī)（PC） 、伺服驅(qū)動(dòng)控制卡、交流伺服調(diào)速系統(tǒng)（交流伺服控制器、伺服電機(jī)及相應(yīng)的控制電纜） 、傳感檢測(cè)及反饋、輔助主動(dòng)作執(zhí)行系統(tǒng)。主控程序只有幾百K，運(yùn)行在 DOS操作系統(tǒng)下，主控微機(jī)通過(guò)打印端口LP1：與伺服驅(qū)動(dòng)控制卡相連，并通過(guò)數(shù)據(jù)線發(fā)送位置或速度指令，在線適應(yīng)性調(diào)節(jié)或設(shè)定PID調(diào)節(jié)參數(shù)（程序設(shè)計(jì)過(guò)程中將其作開(kāi)放性設(shè)計(jì)，便于調(diào)整）見(jiàn)后附圖，并進(jìn)行數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換，通過(guò)相應(yīng)的控制板卡輸出±10V的模擬信號(hào)并經(jīng)過(guò)交流伺服放大器放大后驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，半閉環(huán)或閉環(huán)位置控制反饋系統(tǒng)由電機(jī)軸端裝有的增量式光電碼盤(pán)（或在被傳動(dòng)的物體上設(shè)置測(cè)量輥和增量式光電碼盤(pán)轉(zhuǎn)換裝置）提供信號(hào)（A 、B 、IN脈沖）來(lái)完成位置伺服系統(tǒng)的位置反饋，位置反饋環(huán)中傳感元件-增量式光電編碼器將運(yùn)動(dòng)構(gòu)件實(shí)時(shí)的位移（或轉(zhuǎn)角）變化量以A、B相差分脈沖形式長(zhǎng)線傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)控制站（PC 機(jī)）中進(jìn)行編碼器脈沖計(jì)數(shù)，以獲得數(shù)字化位置信息，主控微機(jī)計(jì)算給定位置與實(shí)際位置（即反饋到的位置）的偏差后，根據(jù)偏差范圍采取相應(yīng)的PID控制策略，將數(shù)字控制作用經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換變成模擬控制電壓，并輸出給伺服放大器，最終調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，完成期望值的反復(fù)多次閉環(huán)反饋定位控制，在控制原理上實(shí)現(xiàn)小誤差高精度的位置定位；然后主控程序?qū)o助主動(dòng)作執(zhí)行系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)行指令，完成特定的機(jī)械抱閘動(dòng)作、壓力機(jī)在線沖壓運(yùn)動(dòng)、液壓停剪切斷運(yùn)動(dòng)等。5(2) 本機(jī)組的主要特點(diǎn)：一次性投資成本較高，最大交流伺服功率有一定的限制，但后期運(yùn)行成本低，特別是貨架組件的一次成材率高，產(chǎn)品精度高，應(yīng)用范圍廣且附加產(chǎn)值高。5 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾個(gè)主要問(wèn)題（1） 輸人信號(hào)的控制精度：測(cè)量輥圓周長(zhǎng)與測(cè)量精度范圍的比值最終決定產(chǎn)品的生產(chǎn)控制精度，應(yīng)盡量選擇比值大的產(chǎn)品，并選擇合適的測(cè)量輥材料、測(cè)量輥與冷彎件的接觸阻尼和彈性系數(shù)以增加摩擦系數(shù)和接觸壓力防止測(cè)量過(guò)程滑料誤差的產(chǎn)生。（2） 輸出信號(hào)的控制精度：位置環(huán)PID控制算法上的不同決定了PID控制得到的控制精度和結(jié)果，如：求解方法有階躍反應(yīng)法，并根據(jù)控制特性采用三種動(dòng)作特性：1）、僅有比例控制；2）、PI控制；3）、PID控制；并根據(jù)速度形、測(cè)定值微分形運(yùn)算式進(jìn)行PID運(yùn)算，執(zhí)行相應(yīng)的精度要求下的正、反動(dòng)作運(yùn)算和控制。（3） PID系統(tǒng)參數(shù)的整定：主控微機(jī)向控制卡發(fā)送PID參數(shù)，看給定的參數(shù)是否符合控制系統(tǒng)的要求，該過(guò)程需用在線參數(shù)整定實(shí)現(xiàn)。參數(shù)整定的主要任務(wù)是確定K（P）、A（I）、B（D）及采樣周期Timer，比例系數(shù)K（P）增大，使伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作靈敏、響應(yīng)加快，而過(guò)大會(huì)引起振蕩，調(diào)節(jié)時(shí)間加長(zhǎng)；積分系數(shù)A（I）增大，能消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，但穩(wěn)定性下降；微分控制B（D）可以改善動(dòng)態(tài)特性，使超調(diào)量減少，調(diào)整時(shí)間Timer縮短。具體整定過(guò)程需要根據(jù)數(shù)字位置環(huán)的PID器改進(jìn)控制算法以及參數(shù)整定方法來(lái)制定現(xiàn)場(chǎng)的適應(yīng)參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際調(diào)整設(shè)定，并根據(jù)不同的產(chǎn)品或負(fù)載情況分別整定，否則易形成位置控制過(guò)程的振蕩現(xiàn)象。如圖設(shè)計(jì)程序中設(shè)置的開(kāi)放式調(diào)整。6 結(jié)論利用工控機(jī)對(duì)煤礦井下移動(dòng)變電站進(jìn)行全面的監(jiān)控,大大降低了移動(dòng)變電站操作員的勞動(dòng)強(qiáng)度,減少了事故隱患,增強(qiáng)國(guó)內(nèi)移動(dòng)變電站計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)視系6統(tǒng)的能。本文是在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中形成的,系統(tǒng)投入運(yùn)行后,性能穩(wěn)定可靠,具有一定的參考價(jià)值,值得在煤礦移動(dòng)變電站監(jiān)控中推廣和應(yīng)用。