【正文】 謝謝你們對我的無私奉獻(xiàn)。首先，我要感謝我的指導(dǎo)教師*老師平日里工作繁忙，但在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，從最初論文課題的選擇、資料的搜集到課題方案的設(shè)計(jì)、修改再到最后論文的撰寫、修改和最終定稿，*老師都給予我細(xì)心的指導(dǎo)。根據(jù)控制要求，編寫了手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)控制方式和壓力反饋?zhàn)詣?dòng)控制方式的程序梯形圖。由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)給蝸桿提供動(dòng)力，帶動(dòng)蝸輪，再通過蝸輪內(nèi)的螺紋推動(dòng)絲杠進(jìn)行上下直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)胎架的支撐和升降。每根胎架還設(shè)計(jì)有獨(dú)立的上升和下降按鈕。首先，將D0寄存器中模數(shù)轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量和設(shè)定的數(shù)字量進(jìn)行比較，然后將得到的結(jié)果保存在M23～M25三個(gè)內(nèi)部繼電器中。然后向模塊中寫入通道狀態(tài)代碼H1110，建立模擬輸出通道，并設(shè)定CHCHCH3為電流輸入模式，CH4不使用。圖46 FX2n4AD初始化程序當(dāng)PLC每次啟動(dòng)時(shí)，初始化脈沖觸電M8002會(huì)在PLC的一個(gè)掃描周期保持閉合。每一個(gè)支柱胎架都設(shè)計(jì)有上升和下降按鈕，可以獨(dú)立控制每一個(gè)支柱胎架的升降而不影響其他的胎架。同時(shí)也為后續(xù)的編程工作帶來的便利。表41 輸入點(diǎn)地址分配表對應(yīng)輸入設(shè)備輸入地址對應(yīng)輸入設(shè)備輸入地址電源按鈕X0002號(hào)胎架反轉(zhuǎn)按鈕X011自動(dòng)支撐按鈕X0013號(hào)胎架正轉(zhuǎn)按鈕X012停止按鈕X0023號(hào)胎架反轉(zhuǎn)按鈕X013手動(dòng)模式按鈕X0031號(hào)胎架下限位開關(guān)X014自動(dòng)模式按鈕X0041號(hào)按鈕上限位開關(guān)X015自動(dòng)復(fù)位按鈕X0052號(hào)按鈕下限位開關(guān)X0161號(hào)胎架正轉(zhuǎn)按鈕X0062號(hào)按鈕上限位開關(guān)X0171號(hào)胎架反轉(zhuǎn)按鈕X0073號(hào)按鈕下限位開關(guān)X0202號(hào)胎架正轉(zhuǎn)按鈕X0103號(hào)按鈕上限位開關(guān)X021輸出點(diǎn)地址分配如表42所示。圖41 GX Developer編程軟件開發(fā)環(huán)境GX Developer軟件是由三菱公司開發(fā)的PLC編程軟件。隨后對步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器、壓力傳感器和PLC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊做了具體參數(shù)說明。圖34 壓力傳感器輸入輸出線性關(guān)系曲線（2）FX2n4AD特殊模塊輸入輸出關(guān)系計(jì)算由FX2n4AD編程手冊可知，輸入輸出線性關(guān)系如圖35所示。若要在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴(yán)重的環(huán)境中使用PLC，可以安裝一臺(tái)隔離變壓器，屏蔽電源對PLC的點(diǎn)信號(hào)干擾，以減少設(shè)備與地之間的干擾。 PLC使用環(huán)境中需要注意的問題（1）溫度不宜過高：PLC使用環(huán)境要求溫度一般設(shè)定在0℃～55℃，使用時(shí)不應(yīng)安裝在發(fā)熱量很大的元件周圍，并且四周通風(fēng)散熱的空間要足夠大。該P(yáng)LC是三菱電機(jī)公司生產(chǎn)的第三代微型可編程控制器。如果發(fā)現(xiàn)異常，則停止并顯示錯(cuò)誤。PLC的核心是一種專業(yè)應(yīng)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，在硬件結(jié)構(gòu)上基本與微型計(jì)算機(jī)相同，主要由中央處理單元CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出單元I/O、電源和編程器等幾部分組成。176。表32 蝸輪蝸桿換向組的基本參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)模數(shù)m4mm傳動(dòng)比i20螺旋方向右旋蝸桿直徑系數(shù)q10中心距a100mm蝸桿分度圓直徑40mm蝸桿頭數(shù)2導(dǎo)程角r蝸輪齒數(shù)40蝸桿壓力角α。PUL為脈沖信號(hào)，通過控制脈沖的頻率來控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度，DIR為方向控制。最后分析了控制系統(tǒng)的控制原理。圖25 數(shù)控胎架支柱組設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖對數(shù)控胎架的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)合上面所提到的對控制系統(tǒng)的基本要求，設(shè)計(jì)出一種基于PLC可編程邏輯控制器的控制系統(tǒng)。復(fù)位過程控制流程如圖23所示。 數(shù)控胎架控制系統(tǒng)的技術(shù)要求將船體外板放置在支柱式胎架組上進(jìn)行加工時(shí)，隨著加工過程中鋼板發(fā)生的形變，每個(gè)支柱上的壓力傳感器接受的信號(hào)也在變化?？刂葡到y(tǒng)的組成與三部分，分別是主體控制系統(tǒng)、客體控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)三部分。因?yàn)榻z杠上鍵槽的存在，限制了絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，所以絲杠只能做上下升降運(yùn)動(dòng)，從而形成支柱作用。 本課題的主要研究內(nèi)容本文主要針對胎架的功能和使用情況，主要通過對控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，來減少胎架支撐時(shí)的高度誤差，提高工作效率，從而完成對控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。1990年，李教授[8]籌建無模成形技術(shù)中心，主要從事多點(diǎn)成形技術(shù)與柔性胎架系統(tǒng)的研究。 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀在建造大型船舶過程中，分段制造是船舶建造的基礎(chǔ)，將兩個(gè)或多個(gè)分段組合在一起，形成總段，再將總段合攏形成整個(gè)船體。而造船業(yè)是為水上交通、海洋開發(fā)和國防建設(shè)等行業(yè)提供技術(shù)裝備的現(xiàn)代綜合性產(chǎn)業(yè)，也是勞動(dòng)、資金、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，對機(jī)電、鋼鐵、化工、航運(yùn)、海洋資源勘采等上、下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有較強(qiáng)帶動(dòng)作用，對促進(jìn)勞動(dòng)力就業(yè)、發(fā)展出口貿(mào)易和保障海防安全意義重大。設(shè)計(jì)分為硬件平臺(tái)搭建和控制程序編寫。 6. 6月1日：論文修改與畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 主要內(nèi)容與要求: (1) 查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，了解數(shù)控胎架控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理，介紹數(shù)控胎架控制的研究現(xiàn)狀與存在問題； (2) 閱讀并翻譯一篇數(shù)控胎架控制系統(tǒng)相關(guān)的英文文獻(xiàn)； (3) 分析胎架的功能與操作需求，完成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)： 胎架的功能與操作需求：根據(jù)胎架的使用工況，服務(wù)對象，分析 胎架的功能及操作需求，確定控制系統(tǒng)的基本功能要求； 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：根據(jù)控制系統(tǒng)的基本功能要求，選擇控制系統(tǒng)的類型以及控制元件，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)總體方案； 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)：根據(jù)控制系統(tǒng)總體方案編寫控制程序； (4) 完成胎架控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；(5)撰寫畢業(yè)論文，詳細(xì)闡胎架控制系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)和工作方式，并進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。3. 4月21日～5月10日：根據(jù)控制系統(tǒng)的基本功能要求，選擇控制系統(tǒng)的類型以及控制元件，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)總體方案，并根據(jù)控制系統(tǒng)總體方案編寫控制程序。本文首先分析了目前造船行業(yè)對數(shù)控胎架的功能需求，參考了國內(nèi)外相關(guān)研究和報(bào)道，對現(xiàn)有的各類數(shù)控胎架的結(jié)構(gòu)及工作方式做了總結(jié)，提出了符合現(xiàn)代化造船裝備要求的胎架。automation。胎架是根據(jù)船體分段有關(guān)部位的線型制造，用以承托建造船體分段并保證其外形正確性的專用工藝裝備[34]。在胎架上建造船體分段，可以保證分段的外板線型，繼而保證總段、整個(gè)船體的外板的線型，因此制造合格、適用度高的胎架是保證建造優(yōu)質(zhì)艦船的關(guān)鍵之一。設(shè)計(jì)自動(dòng)支撐檢測平臺(tái)來解決大型船舶制造企業(yè)加工生產(chǎn)過程中的檢測問題。 支柱式胎架內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理數(shù)字胎架是由蝸輪蝸桿換向組和絲杠組成。在胎架頂部還安裝有壓力傳感器，當(dāng)船體外辦在支柱胎架上加工時(shí)，隨著加工的進(jìn)行，船體外板也在發(fā)生變形，壓力傳感器接受的信號(hào)也在變化。見表21。具體控制流程如圖22?？刂屏鞒虉D如圖24。圖27 硬件模塊在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，使用控制器作為控制中心，通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器作為脈沖轉(zhuǎn)換裝置，驅(qū)動(dòng)器將接受到的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，使得電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；使用步進(jìn)電機(jī)控制器作為脈沖發(fā)生裝置，它能夠發(fā)出均勻的脈沖信號(hào)。（1）永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和體積較小，一般為兩相。驅(qū)動(dòng)電壓（V）220相電流（A）3保持扭矩（N蝸輪與絲杠的傳動(dòng)方式是螺紋傳動(dòng)。即蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，絲杠縱向移動(dòng)10mm。由此可見，PLC控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，只需要在控制程序中改變發(fā)射的脈沖數(shù)就可以達(dá)到控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的角位移量，從而達(dá)到線性控制絲杠縱向位移量的目的。不同的PLC，各步執(zhí)行的順序在掃描過程中也各不相同，這取決于PLC內(nèi)部的系統(tǒng)程序。在執(zhí)行指令時(shí)，首先將各個(gè)輸入端子的狀態(tài)從輸入映像寄存器中進(jìn)行讀取，執(zhí)行對各數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算或者邏輯運(yùn)算的命令，然后在輸出映像寄存器中保存運(yùn)算后的結(jié)果。圖33 PLC直接驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制程序?qū)Σ竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)各相繞組的通電順序進(jìn)行高速脈沖分配，從而控制接到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)三相繞組電源的依次通、斷，形成旋轉(zhuǎn)磁場，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)環(huán)境中有不可避免的腐蝕性氣體時(shí)，可將PLC安裝在密封性較好的控制室或控制柜中。參數(shù)如表35所示。首先確定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)，介紹步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類和工作原理。在智能支撐檢測平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)中，涉及到數(shù)控支柱組PLC可編程邏輯控制器的軟件設(shè)計(jì)，控制器與上位機(jī)通訊設(shè)計(jì)，本章將在結(jié)合平臺(tái)軟件功能需求的基礎(chǔ)上，對以上兩方面具體實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行詳細(xì)介紹。2. 能夠簡單設(shè)定和其他站點(diǎn)的鏈接3. 與計(jì)算機(jī)通訊方式多樣化(1) 由串行通訊口連接(2) 由USB接口連接(3) 由MELSECNET計(jì)算機(jī)插板連接(4) 由CCLink計(jì)算機(jī)插板連接(5) 由Ethernet計(jì)算機(jī)插板連接(6) 由CPU計(jì)算機(jī)插板連接(7) 由AF計(jì)算機(jī)插板連接4. 強(qiáng)大的調(diào)試功能 外部接線圖FX3u64MT的外部接線圖如圖42?；ユi是PLC梯形圖設(shè)計(jì)中一種很重要的保護(hù)方式。圖44 自動(dòng)復(fù)位控制程序 手動(dòng)點(diǎn)動(dòng)控制程序當(dāng)只有一個(gè)或幾個(gè)支柱胎架需要輕微調(diào)整時(shí)，自動(dòng)調(diào)整模式就會(huì)破壞其他支柱胎架現(xiàn)有的支撐狀態(tài)。在使用時(shí)應(yīng)隨著PLC的啟動(dòng)就進(jìn)行初始化。以此來識(shí)別PLC當(dāng)前連接的特殊模塊是否錯(cuò)誤。 壓力比較自動(dòng)控制程序壓力比較自動(dòng)控制程序是要求當(dāng)壓力傳感器接收到的壓力值大于某一設(shè)定值，則表示胎架已支撐到位，停止脈沖的發(fā)射。 GT D