基于STM32的原料供给设备控制系统设计

原料供给设备是锂电池材料自动化生产线中重要的组成部分。针对现有供料设备控制实时性差、供料精度低、生产效率低等问题,设计了一种以STM32为主控芯片、FreeRTOS为操作系统的原料供给设备控制系统。硬件部分根据系统的需要设计了电源模块、伺服电机驱动模块、RS485通信模块、CAN通信模块、以太网通信模块、按键模块、IO隔离模块等。软件部分植入了FreeROTS操作系统以及相关通信协议;并根据设备控制原理设计了对应的任务,分配了各任务的优先级;最后利用任务调度和任务通信机制实现对设备运行的实时高效控制。经过实验测试,设计的控制系统能有效控制供料设备的运行,具有可靠性高、实时性好、控制精度准确和生产成本低等优势,能够满足工业生产需求。

四轮转向喷杆喷雾机平移换行导航控制系统设计与试验

针对传统喷杆喷雾机在转弯、换行过程中调头空间有限、转向半径大、易碾压作物等问题,提出了一种可利用车辆平行移动来实现换行作业的控制方法。基于平移换行方式设计了四轮转向喷杆喷雾机的导航控制系统,该控制系统采用RTK(Real time kinematic)定位模块和姿态传感器进行组合导航,以喷雾机位置信息和姿态信息作为输入,在四轮转向运动学模型基础上,结合运动学解算实现了喷杆喷雾机非转弯调头换行的自动导航跟踪控制,根据喷雾作业要求设计了基于有限状态机的自动作业策略。开展了传统PID(Proportion integration differentiation)控制器与单神经元PID控制器的实地对比测试。在常规方形硬质平整地块试验时,搭载常规PID控制器的喷雾机在平移换行过程中的最大跟踪偏差、平均绝对偏差为7.63、4.27 cm,而搭载单神经元PID控制器的喷雾机在平移换行过程中的的最大跟踪偏差、平均绝对偏差为6.48、3.24 cm。在常规方形田间地块试验时,搭载常规PID控制器的喷雾机在平移换行过程中的最大跟踪偏差、平均绝对偏差为11.01、6.66 cm,而搭载单神经元PID控制器的喷雾机在平移换行过程中的最大跟踪偏差、平均绝对偏差为8.60、4.47 cm。试验表明,单神经元PID控制器与传统控制器相比,具有较好的控制精度与适应性,解决了传统换行方式转向半径大而需要较大的转向空间的问题,为宽幅喷杆喷雾机的地头转向和换行提供解决方案。

基于物联网技术的饲料生产线远程监测系统分析

随着经济的发展和生活水平的提高,越来越多的消费者开始关心肉、蛋、奶等动物源性食品的安全;而饲料作为畜牧养殖业和食品工业的源头,只有保障饲料安全,才能切实守护消费者的“舌尖安全”。从产业链整合和食品溯源体系角度来看,实现对饲料生产线的远程监测具有非常重要的现实意义,主要体现在两个方面:一方面可以及时发现饲料生产管理方面存在的问题,不断优化生产、创新工艺;另一方面可以构建全天候的、常态化的安全监督,提高饲料产品的质量和生产效率。为此,本文从物联网技术的角度,对饲料生产线远程监测系统进行分析。

AT供电方式下直接供电分支接触网的故障测距方案

在我国电气化铁路的AT供电方式中,直接供电分支线路在供电区段内进行“T”接。然而,当这些分支直供线路发生故障时,既有AT测距系统无法识别故障区段并精确定位。通过分析AT供电方式带直接供电分支线路的电路模型,发生T-R短路故障时的电流分布、吸上电流比特征以及在牵引变电所测量的短路阻抗,提出一种吸上电流比法和电抗法的综合方案,实现了AT供电方式下直接供电分支接触网的故障测距。该方案通过数值仿真验证了其可行性和准确性,并以某高速铁路线路的历史故障报告验证了基于分支点电流比识别故障支线方法的合理性。

挤板线集中供料系统设计

挤板生产线是冰箱生产工序中的重要一环,为了降低生产人员的工作强度与员工流失率,设计挤板线集中供料系统替换传统的人工作业模式。系统配置2套挤板机设备,共用1个粒子料仓、1个破碎条料料仓、1个破碎胆料料仓、1个色母料仓以及2套独立称重计量混合系统与2套独立输送系统。将挤板线集中供料系统用于冰箱自动化生产,实现了减员并有效减少了批量性板材的质量问题,提高了生产效率,保证了生产质量。

中小型冲压生产线自动化改造的整体设计

对冲压企业自动化改造的需求进行了广泛深入的调查,对现存冲压自动送料系统进行了归纳分析,掌握了各种类型的特点。将难点分散处理,设计出一条由拆垛机、送料机、中间台、冲压机、线尾堆垛机等组成的自动冲压生产线。采用并行控制的思想,设计出以送料机、中间台为独立运算单元的并行控制系统,提高了响应速度。该生产线克服了快速性与精确性以及生产柔性与稳定性这两组冲压自动化的主要矛盾,满足了企业需求。

电厂锅炉给水系统金属材料的腐蚀在线监测

目前火力发电厂主要通过水汽指标的监测评价其对系统内金属材料的腐蚀性,水质指标不能反应金属材料的实际腐蚀状态。文中采用安装在锅炉省煤器取样管处的电阻探头,在线测量某600MW亚临界机组运行和停炉保护期间,给水系统金属材料的腐蚀损耗。通过分析锅炉运行工况对测量的腐蚀损耗曲线的影响,研究了锅炉运行工况对腐蚀速率测量的影响;通过对比分析给水水质腐蚀性指标的变化规律和测量的腐蚀速率的变化规律,研究在线监测系统测量数据的可靠性。研究结果表明:1)锅炉运行状况发生改变时,测量的腐蚀损耗曲线会上移或下移,依据腐蚀损耗曲线的斜率计算腐蚀速率时,应分段计算不同运行状态的腐蚀损耗曲线对应的腐蚀速率,减少状态变化对腐蚀速率计算值的影响;2)腐蚀在线监测系统可以在线监测锅炉运行时和停炉保护时的给水系统金属材质的腐蚀速率,该监测结果为锅炉运行期间给水处理工艺和停炉期间停炉保护的工艺的控制和调整提供了参考。

混流轿车总装配线上物料配送的研究与实践

为满足混流轿车总装配线上物料及时准确的配送,分析了轿车总装工艺流程和生产特点,依据轿车零部件的形状将物料划分为3类。研究了准时生产环境下物料配送的物料拉动系统和看板运作流程,并建立了基于现场总线技术的物料ANDON系统。在分析总装线旁物料报警情况的基础上,提出了现场物料出现MIN/MAX时的处理方式,提出了物料断点的概念并建立了实施流程。根据某轿车总装配流水线的实际物料需求,设计了混流装配线分布式物料管理信息系统的功能模块,以及基于J2EE平台的软件架构,开发的信息系统已应用于某企业。

熔接线数值模拟在汽车保险杠注射模具设计中的应用

为较好设计汽车保险杠的注射模具,从聚合物注射过程中熔接线的形成机理对汽车保险杠的生产过程进行数值模拟.通过比较常规浇注系统中心浇口、四浇口和六浇口3种设计方案以及各自采用顺序控制技术时的熔体充填过程和锁模力需求,得出六浇口顺序控制技术不仅较大程度减少了机器的锁模力需求,而且能够有效控制制品熔接线的形成.通过调整各个浇口的顺序开启闭合时间,最终选出合适的设计方案,并顺利生产出合格制品.

多流水线型定量供料系统结构设计

针对传统的手排面加工设备自动化程度不高的现状,设计开发了基于伺服系统的多流水线型定量供料系统。结合国内外的面条加工机械和技术,将不同类型的流水线机构引入手排面的加工过程中,完成了定量供料系统的整机结构设计,包括存面机构、运面机构、分面机构、推杆机构及流水线机构等。通过上下位机实现电气控制及伺服系统的联动控制,完成快速切分等量手排面,并通过流水线自动装盘。该系统生产效率达到了18 000片/h,加工产量提升到670 kg/h。实际应用结果显示:该系统生成效率高,具有很好的应用前景和推广价值。

输送管路低频压力脉动研究

运载火箭飞行过程中,推进剂输送管路系统中有时会出现低频压力脉动现象。针对该现象,以输送管路系统为研究对象,进行了其固有频率的理论分析和研究,并开展了AMESim仿真验证,对输送管路产生压力脉动产生的机理以及其影响因素进行了初步研究。通过仿真试验分析,找出并验证了对输送管路系统压力脉动频率起作用的主要因素,在此基础上,初步建立了相应的输送管路脉动压力计算公式,方便后续工程应用。

进给平台直线电动机磁悬浮系统控制策略的研究

针对用于数控机床进给平台的直线电动机磁悬浮系统(Linear motor magnetic levitation system,LMMLS)具有非线性、扰动的不确定性以及随负载质量而变化的参数不确定性的特点,文章提出采用距离型模糊控制(Distance type fuzzy reasoning control,DFC)策略,以保证系统对这些不确定性具有良好的控制性能。首先,建立LMMLS的数学模型,给出悬浮力的解析表达式以及状态方程;其次,构造输入与输出语言变量的隶属度函数以及模糊规则;然后,利用曼哈顿算法计算每一条控制规则的前件与给定事实之间的距离,并根据该特征求出推理结果的模糊集合,最后,根据分离原则计算出推理结果;仿真结果表明,与PI控制相比较,DFC控制的磁悬浮系统响应速度快、超调量小,有效改善系统的动态性能;对于外界不确定性扰动具有较强的鲁棒性与稳定性。

基于PLC的柔性生产线送料机械手控制系统设计

介绍了柔性生产线送料机械手的液压系统、PLC控制系统的设计,以及控制界面触摸屏的界面设计与仿真。实践证明设计合理、性能可靠,达到了预期的目的。

利用供电线路临界长度确定施工用电供电方式

铁路建设临时电力线、集中发电费用 ,在大型临时设施费用中占较大比重。为提高工程经济专业设计文件质量 ,此文根据现行规定 ,从定量的角度出发 ,提出了通过计算供电线路临界长度进行经济比较 。

包装生产线视觉上料控制系统研究

目的为提高包装生产线中上料、送料过程的自动化程度,基于机器视觉设计一种视觉上料系统。方法介绍摄像机成像原理。在此基础上,详细论述视觉标定过程,包括刚体变换、透视投影、图像离散化等。论述视觉上料控制系统结构,主要由工控机、软件平台、人机交互界面组成。工控机可实现视觉采集模块、机器人控制模块、传感器信号采集模块的分布控制和集中管理。通过实验验证所述控制系统的有效性。结果实验结果表明,最大定位误差只有0.7 mm,定位精度较高;填料成功率可以达到99.5%以上,基本不会出现误抓、漏抓等情况;系统响应速度快。结论包装生产线视觉上料控制系统具有响应速度快、定位精度高、填料成功率高等优点,可满足包装过程高速、高精度要求。

Ku波段28单元径向线阵列天线馈电系统设计

研究了一种Ku波段多单元矩形径向线子阵馈电系统.为了满足特定耦合量的要求,提出了一种层叠式的新型耦合探针,并以此为基础,对中心频率为12.5GHz的28单元矩形栅格径向线子阵馈电系统进行了设计与分析.模拟仿真结果表明：该口径为61.6mm×125.2mm 的馈电系统在12.5GHz中心频率处反射系数为0.015,耦合不平衡度为1.05dB;同时在12.2-12.7GHz的频带范围内,反射系数小于0.1,耦合不平衡度最大值为2.62dB,基本满足了28路等幅馈电输出的要求.

基于激光修正测量的机床进给系统几何误差辨识新方法

针对目前数控机床进给系统几何误差辨识中所采用的基于激光测量的九线法的不足,为提高进给系统几何误差的辨识精度,通过对九线法的原理性误差进行分析,在九线法原理的基础上提出一种几何误差辨识新方法。该方法通过增加角度测量对直线度误差进行修正,并对测量点的选取和坐标系的选取进行了优化,以得到更加准确的辨识结果。结合单轴进给系统试验台的误差辨识实例,验证了该方法对提高辨识精度的有效性。

SEW伺服控制在全自动倒棱机进给系统上的应用

介绍了SEW伺服控制下全自动倒棱机进给系统的机械结构及其控制过程。该SEW伺服控制系统主要包括SEW伺服控制器、PLC、触摸屏,通过PROFIBUS-DP对倒棱机进给系统的位置和状态进行监控;利用SEW伺服控制器输出扭矩大、运行速度准确稳定、快速定位等特点,克服了进给系统的误差,保证了进给系统的稳定,从而提高HFW钢管坡口切割的质量和效率,满足倒棱机生产节奏的要求。

牵引供电网断线接地故障的阻抗模拟计算与仿真试验

当客运专线AT供电牵引网发生接地故障时,馈线保护装置会发生拒动现象。针对这一现象,利用电路基本原理,采用数学方法建立故障模型并进行理论推导计算,将其与短路故障的阻抗进行比较分析,得出断线接地故障是一种高阻状态时的接地故障,阻值远大于短路时的阻抗,超出了馈线保护阻抗的整定值范围。利用Matlab/Simulink软件建立牵引网故障模型并进行了仿真验证,证明了本文理论推导计算的准确性,找到发生断线接地故障时馈线保护装置拒动的原因。

微生产线供盒伺服驱动成型构建及其电控系统设计方法

针对互联网+竞赛和工业企业对生产线快速构型的实际需求,研发了一套具有快速成型的微型自动化生产线供盒子系统,充分利用现有标准件与元件以实现系统快速构建,通过模块化自由组合,结合不同的控制工艺需求,构建出符合竞赛与企业需求的自动化控制系统。从微生产线的供盒伺服子系统的成型构建方法,电控系统的设计与调试方法2个方面进行实验研究,给出机械系统、电控系统的实施方案,控制系统参数整定过程,系统控制精度分析,并通过在线实验验证了系统快速成型构建的可行性。