基于电磁加热技术的电容器沥青自动灌装机的研究与实现

论文摘要

启动电容的定量自动灌装问题一直是长期以来阻碍电容器行业发展的技术难题。目前国内绝大多数企业仍采用半自动或手工操作对启动电容器进行灌装,工人劳动强度大、环境污染严重、并且出口质量不达标,所以实现电容器的自动灌装成为了国内外电容器制造厂家都力求攻克的技术难题。解决这一技术难题的核心在于如何解决灌装中灌装工艺、关键部件的设计、沥青的热处理以及灌装机控制系统的研发等问题。本次课题在研发过程中,在参照了国内外自动灌装机先进工艺的基础上,结合了电容器定量灌装的实际情况,设计并制造了一种全新的基于电磁加热技术的电容器沥青自动灌装机。该灌装机采用负压灌装法,控制系统采用单片机自动控制技术以确保各工位监控和自动化控制,并且运用模糊PID控制方法和电磁加热技术设计了灌装机加热系统,一举攻克了长期困扰灌装温度不达标、不稳定的技术难题。同时考虑到现场施工环境复杂,沥青污染严重等问题,利用组态软件设计了灌装机的远程监控系统,实现了现场和远程操作相结合的控制方式,极大的提高了灌装机生产的稳定性和可靠性。本文分别从电容器沥青灌装技术的现状、灌装机设计的总体思路、灌装机的加热系统、灌装机控制系统软、硬件设计以及远程监控系统等几个方面对电容器沥青灌装机进行了论述。生产实践表明,本课题所开发的灌装机不滴液、不漏液,沥青温度和生产速度均达到技术要求,灌装合格率达到99%以上,并且一机多用,自开发以来,获得了用户的广泛好评。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 1 灌装机设计的总体思路
• 1.1 厂商对灌装机主要技术指标的要求
• 1.2 灌装机总体方案设计的注意事项
• 1.3 灌装方法的选择
• 1.4 灌装机的定量方法的确定
• 1.5 灌装过程工艺路线和工位数
• 1.6 转体单向灌装阀的设计与创新
• 1.7 灌装机的整体机构和工作过程
• 1.8 灌装机生产能力的计算
• 1.9 本章小结
• 2 沥青加热系统的选择及感应加热技术的基本原理
• 2.1 沥青加热方式的选择
• 2.2 感应加热技术
• 2.2.1 电磁感应加热技术的发展现状
• 2.2.2 感应加热的性能和特点
• 2.2.3 电磁加热技术的基本原理
• 2.2.4 电磁感应加热技术的主要结构
• 2.2.5 软开关技术及谐振电路
• 2.3 本章小结
• 3 电磁感应加热系统的整体设计方案
• 3.1 电磁加热系统的整体结构
• 3.2 电磁加热系统电路设计
• 3.2.1 电磁兼容性设计
• 3.2.2 整流电路设计
• 3.2.3 系统谐振电路设计
• 3.2.4 系统散热保护
• 3.2.5 沥青温度检测
• 3.2.6 溶液液位高度检测
• 3.3 电磁加热控制系统的软件设计
• 3.3.1 电磁加热系统主程序设计
• 3.3.2 谐振驱动电路控制
• 3.3.3 故障处理
• 3.3.4 双机通讯功能设计
• 3.4 本章小结
• 4 模糊PID 控制系统的设计
• 4.1 模糊控制理论概述
• 4.2 PID 控制的基本原理
• 4.3 PID 参数自整定模糊控制器
• 4.4 模糊PID 结构设计
• 4.4.1 输入量偏差及偏差变化率的模糊化处理
• 4.4.2 模糊规则的确定及推理
• 4.4.3 输出量的清晰化
• 4.5 模糊控制器仿真
• 4.6 本章小结
• 5 灌装机控制系统设计
• 5.1 灌装机系统框图
• 5.2 灌装机硬件电路设计
• 5.2.1 灌装机系统电源分配
• 5.2.2 微控制器的选择
• 5.2.3 灌装机检测电路设计
• 5.2.4 灌装机驱动电路设计
• 5.2.5 声光报警电路设计
• 5.2.6 通讯接口设计
• 5.2.7 界面显示设计
• 5.3 控制系统的软件设计
• 5.3.1 灌装容量控制
• 5.3.2 托盘控制
• 5.3.3 键盘及显示
• 5.3.4 系统总体软件流程图
• 5.4 本章小结
• 6 灌装机远程监控系统设计
• 6.1 计算机监控系统设计
• 6.1.1 组态王设计的一般过程
• 6.1.2 开始主界面
• 6.1.3 工程界面
• 6.1.4 参数设定界面
• 6.1.5 实时曲线界面
• 6.1.6 历史界面
• 6.1.7 报警界面
• 6.2 工程加密
• 6.3 定义设备及相关参数
• 6.3.1 设备链接
• 6.3.2 存储漆组织
• 6.4 灌装机与上位机通讯的实现
• 6.4.1 串行通信的基本概念
• 6.4.2 RS-232C 接口
• 6.4.3 PC 机与灌装机通讯的实现
• 6.5 本章小结
• 7 设备安装、故障分析及现场运行情况
• 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集