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正文內(nèi)容

張緊器彈性測(cè)試的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)_畢業(yè)論文-預(yù)覽頁(yè)

 

【正文】 減少系統(tǒng)危險(xiǎn)性。 系統(tǒng)主要研究?jī)?nèi)容 在“ PLC 在汽車(chē)張緊器靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)中應(yīng)用”的課題研究中,設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求如下: 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)專(zhuān)用紙 5 本課題要求設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)汽車(chē)張緊器靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)前要先進(jìn)行器件選型,確定好器件后 ,就要開(kāi)始軟件及硬件的設(shè)計(jì),從而完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。在上位機(jī)的設(shè)計(jì)中,選擇用 Visual Basic 來(lái)設(shè)計(jì) 上位機(jī)的程序設(shè)計(jì)。 這些 為后續(xù)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè) 計(jì)打下了基礎(chǔ)。過(guò)剩的機(jī)油通過(guò)柱塞與殼體孔的配合間隙泄漏到總成外,起過(guò)壓保護(hù)及潤(rùn)滑系統(tǒng)的作用。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后,處于低溫狀態(tài)下時(shí),正時(shí)鏈條系統(tǒng)松邊張緊力度進(jìn)一步增大,而加大柱塞的回壓距離。對(duì)張緊器進(jìn)行靜態(tài)性能檢測(cè),分為兩個(gè)試驗(yàn),靜態(tài)試驗(yàn) 1:檢測(cè)柱塞彈簧推動(dòng)塞柱彈出一定距離時(shí)柱塞彈簧的最大沖力和穩(wěn)定后彈力;靜態(tài)試驗(yàn) 2:測(cè)柱塞彈簧被壓縮一定距離后產(chǎn)生的形變。因?yàn)樵诠鈻?測(cè)量范 圍內(nèi)如果下壓速度太快的話(huà),光柵 測(cè)量速度跟不上則會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。試驗(yàn) 1 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示: P CC P 1 H伺 服 電 機(jī) 稱(chēng) 重 傳 感 器 光 柵 尺 氣 缸 接 近 開(kāi) 關(guān) 限 位 開(kāi) 關(guān) 圖 靜態(tài) 1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 對(duì)于試驗(yàn) 1我們要做以下工作:伺服電機(jī)控制稱(chēng)重傳感器向下運(yùn)動(dòng),在試驗(yàn)1中需要用墊塊,這里選擇一個(gè)厚度為 7mm 的墊塊,選擇 7mm 的墊塊的主要目的就是利用公式轉(zhuǎn)換計(jì)算出彈力 F。當(dāng)光柵被下壓 Lmm 時(shí),氣缸開(kāi)始動(dòng)作,氣動(dòng)拔銷(xiāo),拔銷(xiāo)后柱塞彈簧會(huì)快速向外彈出,柱塞彈簧推動(dòng)柱塞向外運(yùn)動(dòng),從而撞擊到稱(chēng)重傳感器,此時(shí)稱(chēng)重傳感器測(cè)出的柱塞彈簧的最大 彈 力就為最大沖力,當(dāng)柱塞彈簧穩(wěn)定后,塞柱對(duì)稱(chēng)重傳感器還有一個(gè)壓力,這個(gè)壓力就為柱塞彈簧穩(wěn)定后的彈力。拔銷(xiāo)時(shí)是手動(dòng)拔銷(xiāo)。 P CC P 1 H伺 服 電 機(jī) 稱(chēng) 重 傳 感 器 光 柵 尺 接 近 開(kāi) 關(guān) 限 位 開(kāi) 關(guān) 圖 靜態(tài) 2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 當(dāng)柱塞彈簧處于穩(wěn)定狀態(tài)后,伺服電機(jī)正傳,開(kāi)始下壓塞柱,光柵測(cè)出其下降距離為 6mm 時(shí),電機(jī)停止,稱(chēng)重傳感器就不在向下運(yùn)動(dòng)。 PLC 對(duì)光柵微位移傳感器和伺服電機(jī)的控制,則通過(guò) I/O 端口正確連接就可以實(shí)現(xiàn)。在 硬件方面需要一條 RS232 連接電纜 , 軟件方面重要是需要 PLC 的通訊協(xié)議,有了通訊協(xié)議, 就 可以用 VB編制與 PLC 的通訊畫(huà)面。還要求雙方采用的總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)一致 , 否則要通過(guò)“總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)變換單元”變換之后才能互聯(lián)。 在整個(gè)控制系統(tǒng)中 還需要其他的硬件設(shè)備,比如稱(chēng)重傳感器,稱(chēng)重變送器,光柵傳感器,伺服電機(jī)接近開(kāi)關(guān),限位開(kāi)關(guān)等 。歐姆龍 PLC 也能用于包裝系統(tǒng),并支 HACCP(寄生脈沖分析關(guān)鍵控制點(diǎn))過(guò)程處理標(biāo)準(zhǔn)。 特殊功能 :( 1) 軸脈沖輸出: 100kHz179。 其他功能 : 模擬量輸入手動(dòng)設(shè)定 ; 2 位 7 段碼發(fā)光二極管顯示故障信息 ;支持歐姆龍中型機(jī) CJ1 系列高功能模塊(最大 2塊) ; 支持 FB/ST 編程,可以利用歐姆龍的 Smart FB 庫(kù) , 與 CJ1/CS1 系列程序統(tǒng)一,可以互換。 85mm(D) 質(zhì)量 740g 以下 590g 以下 由試驗(yàn)要求,可以確定 CP1HXA40DRA的 1/O口數(shù)。這里是近距離傳輸,因此選擇開(kāi)關(guān)量輸入模塊的輸入信號(hào)的電壓等級(jí)為 24V 就可滿(mǎn)足要求。傳統(tǒng)概念上,負(fù)荷傳感器是 稱(chēng)重傳感器 、測(cè) 力傳感器 的統(tǒng)稱(chēng) ,用單項(xiàng)參數(shù)評(píng)價(jià)它的計(jì)量特性。考慮到不同使用地點(diǎn)的重力加速度和空氣浮力對(duì)轉(zhuǎn)換的影響,稱(chēng)重傳感器的性能指標(biāo)主要有線(xiàn)性誤差、滯后誤差、 重復(fù)性誤差 、蠕變、零點(diǎn)溫度特性和靈敏度溫度特性等。 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要有 :未受力的零點(diǎn)電壓 U0≤5mV ; 20m1n前后輸出電壓變化 范圍和受力過(guò)程中最大電壓和最小電壓變化不超過(guò) , 即 UoeU0≤ , UmaxUm1n≤ ; 受力過(guò)程中輸出電壓每間隔 5m1n的變化不超過(guò) 。同時(shí)可對(duì)傳感器放大處理,輸出 4~ 20mA, 1~ 5V, 0~ 5V, 0~ 10V 信號(hào)。 1% 輸入阻抗 380177。 %℃ 外殼防護(hù)等級(jí) 1P65 LCSS3拉壓力傳感 器的測(cè)量范圍非常廣,量程從 50kg~ 20t。這里可以采用稱(chēng)重變送器來(lái)完成這一任務(wù)。與數(shù)顯表配套,組成高精度數(shù)字化測(cè)量?jī)x器。亦可把測(cè)量數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)打印出測(cè)量數(shù)據(jù)或繪出曲線(xiàn)。 10% 兩路正交方波輸出 占空比 1∶ 1(177。 這些在第三章節(jié)中將詳細(xì)講解。 1um, 177。 測(cè)量范圍 0~ 10 0~ 20 0~ 30 0~ 40 0~ 50( mm) L 130 160 190 220 50( mm) L0 23 33 43 53 63(mm) 標(biāo)準(zhǔn)配置電纜長(zhǎng)度 2 米 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)專(zhuān)用紙 16 反應(yīng),在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線(xiàn)性度高、始動(dòng)電壓等特性,可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。 這 就 和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng) 或者叫閉環(huán), 這樣的話(huà) ,系 統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái), 就能夠很精確的 控制電機(jī) 的轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)精確的 定位,可以達(dá)到 。 伺服 電機(jī)上有兩個(gè)接線(xiàn)柱,一個(gè)是接伺服驅(qū)動(dòng)器電源接口端,一個(gè)是帶有旋轉(zhuǎn)編碼器的接口端, 這一 端要 作為反饋信號(hào) 接入伺服驅(qū)動(dòng)器 。本章介紹了 PLC與 PC 之間的通訊方式, PLC 要如何控制稱(chēng)重傳感器、光柵和伺服電機(jī)等。 RS232C 總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有 25條信號(hào)線(xiàn),包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道。 RS485總線(xiàn) ,在要求通信距離為幾十米到上千米時(shí),廣泛采用 RS485 串行總線(xiàn) RS485 采用平衡發(fā)送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。應(yīng)用 RS485可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng),其允許最多并聯(lián) 32 臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和 32 臺(tái)接收器 。 RS422通過(guò)兩對(duì)雙絞線(xiàn)可以全雙工工作收發(fā)互不影響,而 RS485 只能畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)專(zhuān)用紙 18 半雙工工作,發(fā)收不能同時(shí)進(jìn)行,但它只需要一對(duì)雙絞線(xiàn)。 RS232 采取不平衡傳輸方式,即單端通信。所以 RS232 適合本地設(shè)備之間的通信。典型的 RS232 信號(hào)在正負(fù)電平之間擺動(dòng),在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在 +5~ +15V,負(fù)電平在 5~ 15V之間。這三個(gè)管腳分別是接收線(xiàn)、發(fā)送線(xiàn)和地線(xiàn),在一般情況下即可 滿(mǎn)足通訊的要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)專(zhuān)用紙 20 稱(chēng)重傳感器 接口電路設(shè)計(jì) PLC 與稱(chēng)重傳感器連接需要一個(gè)變送器,稱(chēng)重傳感器在接受到外界信號(hào)時(shí)會(huì)把它的沖擊力傳給變送器,變送器把沖擊力轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)再傳送給 PLC,從而使 PLC 來(lái)做出相應(yīng)的控制。根據(jù)需要還可以將 模擬量變換為數(shù)字量。 分析如下: 稱(chēng)重傳感器的接線(xiàn)定義如下:紅色線(xiàn)是激勵(lì)電源正,綠色線(xiàn)是激勵(lì)電源負(fù),黃色線(xiàn)是輸出信號(hào)正,白色顯示輸出信號(hào)負(fù)。 光柵 接口電路設(shè)計(jì) 光柵測(cè)微傳感器 采用光柵疊柵條紋原理測(cè)量位移的傳感器。標(biāo)尺光柵相對(duì)于指示光柵移動(dòng)時(shí),便形成大致按正弦 規(guī)律分布的明暗相間的疊柵條紋。光柵式傳感器應(yīng)用在程控、數(shù)控機(jī)床和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)構(gòu)中,可測(cè)量靜、動(dòng)態(tài)的直線(xiàn)位移和整圓角位移。玻璃光柵上均勻地刻有透光和小透光的線(xiàn)條,精度為 50線(xiàn) /mm,其光柵的柵距為 ,采用四細(xì)分后便可得到分辨 率為 5μ m的計(jì)數(shù)脈沖。的脈沖波輸出信號(hào)再經(jīng)過(guò)數(shù)顯系統(tǒng)細(xì)分處理 ,分辨率是光柵周期除以信號(hào)細(xì)分?jǐn)?shù) ,經(jīng)過(guò)電子信號(hào)細(xì)分處理分辨率可為 5um 或 1um 光柵位移傳感器的工作原理,是由一對(duì)光柵副中的主光柵(即標(biāo)尺光柵)和副光柵(即指示光柵)進(jìn)行相對(duì)位移時(shí),在光的干涉與衍射共同作用下產(chǎn)生黑白相間(或明暗相間)的規(guī)則條紋圖形,稱(chēng)之為莫爾條紋。 在CXprogrammer 的 PLC 系統(tǒng)設(shè)定中,將高速計(jì)數(shù)器 0 到 高速計(jì)數(shù)器 3設(shè)定為使用 ,在這種情況下,相對(duì)應(yīng)的通道不能作為通用輸入,輸入中斷,脈沖接收 輸入來(lái)使用。 綠線(xiàn)和白線(xiàn)分別是 A路和 B 路兩路的接線(xiàn),當(dāng) A 路的脈沖超前 B路時(shí)表示光柵被下壓的距離,當(dāng) A 路的脈沖滯后 B路的脈沖時(shí)表示光柵 向外伸出的距離。伺服電機(jī)是一個(gè)典型閉環(huán)反饋系統(tǒng),減速齒輪組由電機(jī)驅(qū)動(dòng),其 輸出端帶動(dòng)一個(gè)線(xiàn)性的比例電位器 作 位置檢測(cè),該電位器把轉(zhuǎn)角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為一比例電 壓反饋給 控制線(xiàn)路板,控制線(xiàn)路板將其與輸入的控制脈沖信號(hào)比較,產(chǎn)生 糾正脈沖,并驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向或反向的轉(zhuǎn)動(dòng),使齒輪組的輸出位置與期望值相符,令糾正脈沖趨于 0,從而達(dá)到使伺服電機(jī)精確定位的目的。 在 PLC 程序中設(shè)定伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度,單位為( rpm),設(shè)伺服電機(jī)設(shè)定為1000 個(gè)脈沖轉(zhuǎn)一圈。以上的結(jié)論是在伺服電機(jī)參數(shù)設(shè)定完的基礎(chǔ)上得出的。此種設(shè)定當(dāng)電機(jī)速度要求為1200 轉(zhuǎn) /分時(shí), PLC 應(yīng)該發(fā)出的脈沖頻率為 20K。伺服電機(jī)的運(yùn)行 一般來(lái)說(shuō)有兩種模式,有速度模式和位置模式 , 此外還有轉(zhuǎn)矩模式 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)專(zhuān)用紙 24 松 下 A 4 伺 服 驅(qū) 動(dòng) 器INHSRVONGAINCMODECCWLCWLSRDY+SRDYALM+ALMCOIN+COINBRKOFF+BRKOFFTLCZSPPULS1PULS2SIGN1SIGN2GND3 3C O M + C O M 3 0 2 9 2 7 3 2 9 8 3 5 3 4 3 7 3 6 3 9 3 8 1 1 1 0 4 0 1 2D C 2 4 VCL3 4 5 6 1 3 U V WML 1 L 23 1ACLR100.00100.01C P 1 H X A 4 0 D R A100.02100.03100.04100.05100.06100.070.120.130.020.040.030.110.060.100.070.05D C 2 4 V+ 2 4 V0 VS Q 1 S Q 2+ C O M0.000.01圖 PLC與伺服電機(jī)的連接圖 p1n 1, p1n 2, p1n 7 與外部 24V 相接,為伺服電機(jī)提供正常電壓值,使其能正常工作。如表 : 表 PLC 與伺服電機(jī)的連接圖的 部分 管腳說(shuō)明 引腳 名稱(chēng) 接線(xiàn) 1 CW 電源 外部 24V 2 CCW 電源 外部 24V 7 外部電源 外部 24V 4 正轉(zhuǎn) CW 接 PLC 高速輸出端口 6 反轉(zhuǎn) CCW 接 PLC 高速輸出端口 29 伺服 ON(伺服使能 ) 接 PLC 的普通輸出端口 31 報(bào)警清除 接 PLC 的普通輸出端口 37 伺服報(bào)警 接 PLC 的普通輸入端口 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)專(zhuān)用紙 25 36 伺服報(bào)警公共端 外 部直流電源的 0V 41 信號(hào)公共端 外部直流電源的 0V 按照伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器說(shuō)明書(shū)上的 “ 位置控制模式控制信號(hào)接線(xiàn)圖 ” 接線(xiàn): p1n3(PULS1), p1n4(PULS2)為脈沖信號(hào)端子, PULS1 連接直流電源正極 (24V 電源需串連 2K 左右的電阻 ),PULS2 連接控制器 (如 PLC 的輸出端子 )。 p1n29(SRV0N),伺服使能信號(hào),此端子與外接 24V 直流電源的負(fù)極相連,則伺服電機(jī)進(jìn)入使能狀態(tài),通俗地講就是伺服電機(jī)已經(jīng)準(zhǔn)備好,接收脈沖即可以運(yùn)轉(zhuǎn) 。另外伺服驅(qū)動(dòng)器 1O線(xiàn)對(duì)應(yīng)的 0V 也要接 到直流電源 0V 端。 電源 電路設(shè)計(jì) 在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,各元器件所需電壓是不同的,因此對(duì)他們的供電也是不同的。 電源設(shè)計(jì)電路圖如 所示 : 在這個(gè)電源設(shè)計(jì) 中,系統(tǒng)由三相電源 L L L3供電, N為中線(xiàn), N相與L L L3任意相間的相電壓為 220V, L L L3 任意兩相之間的電壓為線(xiàn)電壓 380V。接觸器是一種用來(lái)自動(dòng)接通或斷開(kāi)大電流電 路的電器。當(dāng)按下按鈕時(shí)接觸器線(xiàn)圈通電,接觸器觸點(diǎn)閉合,當(dāng)松開(kāi)后,接觸器線(xiàn)圈通過(guò)接觸器觸點(diǎn)依然可以通電,這樣就形成自鎖電路。 PLC 有 5 種編程語(yǔ)言,功能表圖、梯形圖、功能塊圖、指令表、結(jié)構(gòu)文本。梯形圖 常被稱(chēng)為電路或程序,梯形圖的設(shè)計(jì)成為編程。 在 靜態(tài) 1 中,在正式進(jìn)入試驗(yàn)之前 需 要進(jìn)行 標(biāo)定。 在靜態(tài) 1的測(cè)量過(guò)程 中,首先將光柵測(cè)量值 傳 給 PLC,由 PLC 根據(jù) 此值來(lái)確定稱(chēng)重傳感器的當(dāng)前位置,然后決定伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn),是快速運(yùn)行還是緩慢運(yùn)行。在試驗(yàn)中,最主要的就是伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)
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