吊装带拉伸试验机计算机控制系统的研究与实现

论文摘要

本文针对吊装带出厂前必须进行抽样拉伸试验,手工和传统机电控制的试验机操作过程繁琐、试验精度不高、试验数据保存不便、处理不及时,不能满足生产企业对试验机功能需求的现状,设计与实现了一套功能满足要求、性能稳定、操作方便的吊装带拉伸试验机计算机控制系统。 在对用户需求和现有设备进行研究分析的基础上,设计试验机计算机控制系统的控制方案和结构,进行控制系统硬件选型,为实现试验机计算机控制构建可靠的硬件平台;对控制算法进行分析、选择PID算法实现对拉伸速度的控制,研究了在MCGS中扩充算法功能构件的方法;经过软件需求分析,设计吊装带拉伸试验机控制软件的总体框架,由参数设定、数据采集处理、控制、数据记录与显示、报表输出等模块组成;详述了使用MCGS组态软件实现各模块的方法。设计测试方案进行系统测试,测试结果表明,本文为NJDH-600型国产非成套吊装带拉伸试验机所设计实现的试验机计算机控制系统完全能够满足吊装带拉伸试验的各项要求,在实际应用中取得了较好的效果。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 本课题的目的和意义
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 拉伸试验机的硬件结构
• 2.1 试验机的构造及原理
• 2.2 试验机计算机控制系统结构
• 2.3 试验机计算机控制系统的硬件选型
• 2.3.1 传感器
• 2.3.2 数据采集卡
• 2.3.3 计算机的选择
• 2.3.4 电液比例流量阀及其功率放大器
• 2.4 本章小结
• 第三章 MCGS组态软件及控制算法分析
• 3.1 组态软件的产生及特点
• 3.1.1 组态软件的产生
• 3.1.2 组态软件的特点
• 3.2 MCGS组态软件
• 3.2.1 MCGS组态软件系统的构成
• 3.2.2 MCGS的主要特点和功能
• 3.2.3 利用MCGS建立工程的方法
• 3.3 控制算法分析
• 3.3.1 控制算法选择
• 3.3.2 PID控制
• 3.4 组态软件中扩充算法功能构件的方法
• 3.4.1 基本算法模块的设计思想
• 3.4.2 MCGS中扩充算法功能构件的方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 试验机控制软件的设计与实现
• 4.1 需求分析
• 4.2 试验机控制软件的模块结构
• 4.3 参数设定模块
• 4.4 数据采集处理模块
• 4.4.1 构造实时数据库
• 4.4.2 数据采集
• 4.4.3 数字滤波模块
• 4.4.4 标度转换
• 4.5 控制模块
• 4.5.1 概述
• 4.5.2 状态判断
• 4.5.3 拉伸过程控制
• 4.5.4 PID输出控制
• 4.6 数据记录与显示模块
• 4.6.1 数据记录模块
• 4.6.2 数据显示模块
• 4.7 报表输出模块
• 4.7.1 显示历史数据
• 4.7.2 输出检验报告
• 4.8 本章小结
• 第五章 系统测试与分析
• 5.1 测试环境
• 5.2 测试方法
• 5.3 测试结果
• 5.3.1 拉伸速度测试
• 5.3.2 疲劳试验
• 5.3.3 强度试验
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献