成果简介-自动化、计算机

发布日期:2004-05-10 14:36:34  点击量:   信息来源:

项目名称:基于IPC的感应加热通用数控系统设计

项目简介:感应加热是利用电磁感应的方法对导体材料进行加热。其主要优点是:效率高、成本低、节能、易于实现自动控制。金属热处理的感应加热设备主要包括:加热电源、感应热处理机床和感应器。数控系统是感应加热机床的核心。

目前,国际上热处理技术的一个主要发展趋势是利用工业控制计算机对热处理全过程进行定向控制,同时对电源输出能量进行监测和控制,以达到最佳的淬火效果。

基于IPC的感应加热通用数控系统结合感应加热的工艺特点,以PCBased为平台,对四路步进电机或伺服电机进行控制,实现高速运行和高精度定位,利用线程技术真正实现三个加工工位同时独立淬火,采用标准数据库管理工件和淬火参数,支持ODBC和以太网功能;利用变数组下标技术,使淬火程序编写更为自由,可以实现更复杂的工件淬火,工件可分任意段进行淬火,同时,支持连续(扫描)、同时、分段连续、分段同时、落下、混合等多种淬火方式,也可以实现复杂淬火功能(同步、插补等)淬火功能。采用淬火时间优化法,使系统可以采用一台加热电源同时对三个工位的工件淬火,采用完善的故障自诊断技术和不到位自找正技术确保机床连续运行。采用电源隔离滤波、输入信号双端输入、软件滤波、继电器隔离、机械隔离等措施解决了高频电源的干扰问题。

本系统具有如下创新点:

² 表格化淬火程序编写

² 模块化组态

² 动态数据库创建

² 动态数组创建

² 远程参数设置

² 多轴同时独立淬火

² 运行不到位自动找正

² 加热电源共享与淬火时间优化

² 开关量信号双端输入抗干扰

系统充分考虑了感应加热工艺及高频加热电源的干扰,实现了普通数控系统无法实现的多轴共享一台加热电源、运行过程中速度连续变化不停顿、转台(旋转淬火机床)和工件运行不到位自找正、双端信号输入屏蔽高频干扰等功能,并使机床可以连接到车间级网络。

基于IPC的感应加热通用数控系统是国内第一套真正为感应淬火机床开发的基于IPC的数控系统,结束了长期以来感应淬火机床必须使用冷加工通用数控系统的历史,填补了国内空白。

转让方式:成套技术

项目名称:基于PLC的球头销感应加热机床数控系统设计

项目简介:本项目所配套的球头销感应加热机床用于气门摇臂相关的调整螺钉(淬火)、压球(淬火)、压球座(退火)、横臂(淬火)等四种工件的淬火。

感应加热是利用电磁感应的方法对导体材料进行加热。其主要优点是:效率高、成本低、节能、易于实现自动控制。金属热处理的感应加热设备主要包括:加热电源、感应热处理机床和感应器。数控系统是感应加热机床的核心。

目前,国际上热处理技术的一个主要发展趋势是利用工业控制计算机对热处理全过程进行定向控制,以达到最佳的淬火效果。

球头销淬火一直是热处理行业的一个难题,传统的淬火方式有两种,一种是采用淬火炉进行淬火,这种方法的缺点是:能耗大,时间长,淬火质量难以保证,无法在线生产;另一种方法是,采用感应加热方法,一般都采用液压控制机床,调整困难,定位精度差,生产效率低,淬火质量难以保证。

本项目采用松下FP0 PLC和台达PWS-700X操作终端构成专用数控系统,采用步进电机进行定位控制,气动装置实现工件升降。通过转台运行和工件上升的完美配合,实现了工件升降过程中,转台连续运行不停顿,使机床淬火效率达到1000件/小时;采用工件升降定位超时保护机制有效保证机床无故障运行;采用分段定时法实现多种淬火方式;采用完善的故障自诊断技术和转台运行不到位自找正技术确保机床连续无故障运行;采用动态脉冲补偿技术,对计算舍入误差进行补偿,保证了系统定位精度。系统具有如下创新点:

⑴.转台分度的同时工件升降,提高工位转换速度

⑵.定位超时保护,确保机床可靠运行

⑶.转台运行不到位自找正,确保机床不间断运行

⑷.动态脉冲补偿,提高转台定位精度

⑸.加热、喷液分段定时,实现多种淬火方式

基于PLC的球头销感应加热机床数控系统造价低廉,有效解决了通用数控系统无法解决的转台运行和工件上升的配合和转台运行不到位等问题,有效提高了机床淬火效率。

转让方式:成套技术

项目名称:基于IPM器件的专用变频器设计

项目简介:变频器等非线性负载和各种换流设备的应用,对电力系统的谐波污染是十分严重的,其危害造成的损失日益明显,已经引起人们极大的关注。治理谐波以改善供电质量成为迫切需要解决的问题。本课题从一个新的角度对电流源型变频器谐波问题进行了研究,所采用的测试方法及数据处理采用最新的研究成果,有一定的科学性和先进性。课题主要对在多台变频器使用的场合的谐波的分布,采用了概率模型进行研究,用计算机进行Monte carlo分析和验证。得出的结论表明,在多台变频器应用的条件下,其总的谐波电流远小于单台变频器谐波电流之和,同时得出随着使用的变频器数量增加,其总谐波的幅值和相位的相关性减少。

这一结论从理论解释了变频器使用现场的实际情况,对谐波治理具有革命性的指导意义。结论为变频器谐波治理建立了新的方法。对集中运行的变频器组将可能抛弃传统的单个治理模式,一旦确定了变频器组的主要谐波之后,人们可以采用集中治理模式,有针对性的设计滤波环节以消除或减少其主要干扰。如果采用这种方法,将极大的减少治理的盲目性,对提高治理效率,降低治理成本有积极的促进作用。

转让方式:合作开发

项目名称:水泥熟料预分解窑故障处理仿真系统

项目简介:现代化水泥厂正在向采用新型干法生产工艺、日产2000吨以上规模、预分解窑、全厂计算机集散控制系统方向发展。水泥厂的中央控制室是全厂的核心,它对生产过程集中进行监测,并对过程参数实时控制。本系统利用计算机网络技术、自动化技术和水泥工艺技术,对水泥熟料预分解窑进行仿真。系统可模拟中控人员进行工厂生产控制、全厂生产故障排除的训练。通过本系统的训练,可以掌握水泥生产工艺流程、以及系统出现不正常情况时的现象、原因,判断方法及正确的调节、处理步骤和方法。

本系统具有鲜明的建材行业特色。经过专家鉴定,本系统在我国水泥行业为首创,属国内领先水平,2001年获河南省高等教育省级教学成果一等奖、河南省教育厅科技成果二等奖。系统已推广到广东、山西、天津、广西、湖南、浙江等地。

转让方式:成套设备

项目名称:BC一100大功率智能密封电池充电复原系统

项目简介:传统的密封电池充电设备大多采用可控硅电路,效率不高,在过压、过流条件下对电池的容量,使用寿命等造成不可逆转的影响。本系统专门针对大量用户面临的密封电池过早失效,容量减少的问题,研制了智能密封电池充电复原装置。本装置的特点是:

l、采用了最新科研成果——一多级恒流递减,深度脉冲放电工作模式;

2、采用微机控制和新型IGBT电力电子元件,充电时间短,操作简单,有高可靠性和良好的抗干扰性;

3、可有效增加电池容量和使用寿命,对部分放电能力低于额定值的50%的“报废”电池施以复原处理,其容量可恢复到额定值的85%以上,延长使用寿命1~2年;

4、本系统适用于大批使用密封电池的用户,具有良好的经济效益和社会效益。

转让方式:合作生产。

项目名称:AC-DC变换器PFC拓扑分类与开关损耗计算

项目简介:本课题鉴于PFC功能的重要性以及AC-DC电路设计的广泛性、基础性,给出了对PFC电路拓扑结构的分类结果。具体内容是:

一.通过深入的理论研究和实际测量,对PFC电路的构成及作用给出理论分析。在讨论了各种PFC电路之间的内在联系的基础上,提出了5大类13小类30种典型电路的分类方法,并由此推出新的拓扑结构,以适应不同负载和用途的电源设计。

二.在上述研究的基础上,研究变换器电路开关元件的损耗机理,根据开关器件模型,以Boost PWM和PFC不同电路为对象作了实验计算,提出了新的PFC电路开关器件损耗的计算方法。

转让方式:合作开发

项目名称:标准圆柱外(内)齿轮CAD/CAM软件系统

项目简介:系统用于齿轮的平面图形设计和三维实体造型设计,特别是齿轮模具的CAD/CAM。软件系统自动校核渐开线齿廓曲线的拟合误差,保证齿轮设计制造精度。软件特点:

1、软件在WINDOWS98或WINDOWS NT环境下运行,运行可靠,软件便于操作和维护。

2、软件基于参数化设计方法,效率高,缩短产品设计制造周期。

3、软件提供的CAM功能,直接生成数控加工程序,传递给数控机机床加工,降低设计制造成本。

4、软件特别适合于注塑齿轮模具的设计制造和圆柱齿轮的三维实体造型设计。

转让方式:成套技术

项目名称:耐火砖模具设计专家系统

项目简介:耐火砖模具的设计、制造是耐火砖生产的关键环节。然而,目前在我国许多行业广泛使用计算机辅助人们做大量的工作的情况下,耐火砖的模具设计还是传统的设计方法,主要是靠人工进行结构确定、尺寸计算、图纸绘制。出错率高、劳动强度大、设计效率低。模具设计人员从事着大量的重复劳动。

耐火砖模具CAD系统打破传统的由人工进行设计、计算、绘图的耐火砖模具的设计方法,实现全自动耐火砖模具的设计。在设计时,设计人员仅须将要设计模具的耐火砖尺寸输入即可,其余的设计、计算、绘图工作全部由计算机自动进行。输出的图纸是完整的工程图纸,可以不经任何人工修改地投入到加工车间生产出所要求的模具。

系统融入了耐火砖模具设计专家的丰富的设计知识和设计经验,使一个不懂耐火砖模具设计的人员也可以设计出符合要求的耐火砖模具。

系统采用WINDOWS操作系统,友好的人机界面,学习掌握本系统都非常容易。进行少许培训就可进入系统进行工作。

系统还可以针对每个用户的特殊要求进行专门设计,使其符合每个用户的设计方法和设计习惯。使设计出的模具即符合国家标准又接受企业标准。

本系统已在武汉钢铁(集团)公司耐火材料公司和上海耐火材料公司运行多年,取得了良好的经济效益。深受用户好评。

转让方式:技术转让

项目名称:图形组态控制虚拟实验系统

项目简介:该系统是一套运行于Microsoft®Windows 9x/2000图形用户界面(GUI)下的全汉化组态, 软件,采用友好的中文操作平台,为用户提供一个灵活、方便、功能全面的虚拟实验平台,用户通过简单的学习,即能对虚拟应用系统进行组态生成,熟练地对系统进行各种操作,实现各种常规控制系统(控制仪表、控制原理、控制系统)的虚拟实验。全面汉化的组态软件,清晰的组态思想,与工控组态软件相像的组态方式,基于Windows的GUI,使用户自己可以组态生成任意的虚拟实验应用系统,不仅降低了对实验经费和时间投入,而且提供了参数整定和系统重组的方便。该项目是经洛阳工业高等专科学校2001年度立项的科研项目,是在省教育厅面向21世纪教研项目“《数字调节仪表》课程多媒体网络教学研究”的基础上,经过近一年来的应用领域扩展、功能增强、实用性转化等系统研究而研制成功的。

《图形组态控制虚拟实验系统》采用图形模块作为编制程序的操作对象,其内部具有传统控制模拟板的运算排题单元的传递函数实时运算功能,外观类似IC运算放大器的二端口元件。控制器和受控对象部分的各个图形模块内部运算采用理论和工程实际中传统控制算法,从而保证控制系统的虚拟结果正确性。该系统中内置趋势曲线示波显示视窗和虚拟信号发生器,用户采用图形组态功能,选取所需的图形模块进行虚拟控制系统组态,不用任何其他传统控制实验设备,就可以进行常见工业过程的虚拟闭环控制系统实验。

本实验系统,包含三个组成部分(三个实验室):控制仪表实验室、控制原理实验室和控制系统实验室,提供有典型45种运算模块(如:加法器、乘法器等)、14种典型对象/环节模块(如:惯性环节、滞后环节等)、2个PID调节器模块、1个输入/输出模块(1路D/A,32路A/D)、1个数字调节仪表后面板、5种典型信号源(如:阶跃、斜坡等)、2种干扰信号(如:随机白噪声)等图形组态单元,内置有趋势曲线示波显示视窗。该系统可完成:可编程调节器运算模块虚拟实验、典型环节的典型信号响应虚拟实验、控制系统校正(超前/滞后校正、并联校正、前馈校正等)虚拟实验、工业过程控制系统范例虚拟实验,任意组态的控制系统虚拟实验、实时在线控制实验等,对每一种实验均可在显示视窗上显示趋势曲线,并能打印实验结果。

项目名称:程控型六自由度喷涂机械手

项目简介:六自由度的关节式机械手,由回转底座,大臂,小臂,手腕及控制部分等组成。能实现腰转、大臂摆动、小臂俯仰、腕转、腕摆和腕捻等六个运动。这些运动采用六个步进电机分别驱动,用计数脉冲定位,可使手腕末端达到任意指定的可能位置。本机械手模型为开环控制系统,可实现点位控制或连续轨迹控制。在机械手手腕末端的法兰盘上分别装上喷枪,焊枪或夹持器,可实现喷涂,电焊或工件搬运等作业。

本机械手模型的动力部分采用25BY24L01型和35BY48L01型步进电机,CPU采用89C51单片机和功率驱动芯片MTD2003和ULN2803。操作时,将控制台通电后,按下启动键,CPU开始工作。然后按下各运动键,可使各驱动电机单独运动;或按下功能键,则可使各电机按预定的程序运动,实现预定轨迹或点位控制。本模型设定有5个功能键,即可实现5种不同的运动方式。改变程序就可以实现不同的运动。

本机械手适用于工业自动化生产线,具有高度的灵活性和适用性,可明显提高生产效率和保证产品质量,降低工人劳动强度。同时本机械手可在较恶劣或不便于人工操作的环境中工作,可明显地改善工人的劳动条件。随着我国工业自动化程度的日益提高,本作品将有更为广阔的发展和应用前景。

联系电话:0379-4882375

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