固体火箭发动机顶芯脱模自动化系统设计

论文摘要

我国固体火箭发动机顶芯脱模工艺长期以来都处于人工借助器械脱模的状态,安全生产没有保障。本文针对该现状开发研制了一套自动化顶芯脱模系统,操作人员可以在防爆的控制室内实现远程实时监控,去年已经投入生产。 机械和液压部分是系统实现的基础和前提,通过机械部分的设计替代人工完成导向以及定位的工作,利用液压装置来传递动力并通过油缸的升降实现执行机构的动作。这样既实现了平台升降和顶芯脱模动作又满足了系统防爆的要求。 控制系统主要实现数据采集和远程监控,由下位机和上位机两部分共同实现。下位机完成数据的采集通信,以监视设备的运行状况。我们选用了89S52单片机作为主控系统,实现多路模拟量和开关量的采集。对压力和顶芯力模拟量采集我们选用AD7502进行多路开关的切换,AD574芯片实现模拟量的A/D转换:而湿度和烟雾量为数字量,对于以RS-485通信的湿度变送器我们采用8251芯片进行串口扩展来实现通信采集;烟雾量则可以直接通过扩展的I/O口进行采集。由于单片机数据存储容量和数据处理能力都较低,我们将采集的数据传送到PC机上运用组态王进行数据处理实现监控。运用VB数据通信应用程序,实现单片机与组态王的数据通信。利用组态王开发友好的人机界面,利用组态控件和摄像头对生产现场进行实时监控,显示压力和顶芯力的实时趋势曲线,窗口自动报警,并记录历史值显示历史趋势曲线方便技术人员分析操作。最后对系统广阔的使用前景和可扩展性进行了总结与展望。

论文目录

• 郑重声明
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题提出背景与意义
• 1.2 单片机及组态软件的发展与应用
• 1.3 本文的主要工作及创新点
• 2 顶芯脱模装置设计及研究对象
• 2.1 顶芯脱模系统介绍
• 2.2 设备运行过程中的可能事故及监控参数
• 2.3 系统控制和研究对象
• 3 单片机控制系统设计
• 3.1 控制系统的构成
• 3.2 控制系统的工作流程
• 3.3 单片机应用系统及其选型
• 3.4 系统前向通道设计
• 3.5 系统后向通道设计
• 3.6 单片机的通信
• 4 系统上位监控软件组态王的设计应用
• 4.1 系统上位监控软件的选用
• 4.2 组态王简介
• 4.3 系统上位监控软件的设计
• 5 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录