【正文】 延時(shí)一段時(shí)間后，通過控制電路使開關(guān)JK閉合。整流后的直流電壓U= x 380V = 513V濾波電容Cr濾除整流后的電壓波紋，并在負(fù)載變化時(shí)保持電壓平穩(wěn)。 電壓型交直交變頻調(diào)速主田路（1）.主電路中各元件的功能主電路中各元件的功能如下。變頻器由兩部分組成：主電路和控制電路，其中主電路通常采用交直交方式，即先將交流電轉(zhuǎn)變成直流電（整流、濾波），再將直流電轉(zhuǎn)變成頻率可調(diào)的矩形波交流電（逆變）。變頻調(diào)速實(shí)質(zhì)上是向交流異步電動(dòng)機(jī)提供一個(gè)頻率可控的電源。 交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理根據(jù)電機(jī)學(xué)理論，交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可由式()表示： ………………………………………………()式中: n電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 p電動(dòng)機(jī)磁極對數(shù) f電源頻率 s轉(zhuǎn)差率由上式可知，影響電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的因素有：電動(dòng)機(jī)的磁極對數(shù)p、轉(zhuǎn)差率s和電源頻率f?，F(xiàn)代流行的交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制方法是變頻變壓法（VVVF）。目前，交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)已廣泛用于數(shù)控機(jī)床、風(fēng)機(jī)、泵類、傳帶機(jī)、給料系統(tǒng)、空調(diào)器等設(shè)備的動(dòng)力源或運(yùn)動(dòng)源，并起到節(jié)約電能、提高設(shè)備自動(dòng)化、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的良好效果。然而，長期以來，交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速始終是一個(gè)不好解決的難題。 交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)交流異步電動(dòng)機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、價(jià)格便宜、維護(hù)方便的特點(diǎn)，在生產(chǎn)和生活中得到廣泛應(yīng)用。VCC:＋5V電源輸入線。這兩個(gè)端口可被獨(dú)立控制，也可看成一個(gè)8位端口。CNTL/STB:當(dāng)CNTL/STB開關(guān)閉合時(shí)將其拉到低電平，否則始終保持高電平， 對于鍵盤輸入方式，此線用作控制輸入端，當(dāng)鍵被按下時(shí)，按鍵位置就和控制輸入狀態(tài)一起被存貯起來，在選通輸入方式中，作選通用，把數(shù)據(jù)存入FIFO RAM中。RL0～RL7:回送線，經(jīng)過按鍵或傳感器開關(guān)與掃描線聯(lián)接， 這些回送線內(nèi)部設(shè)置有上拉電路，使之保持為高電平，只有當(dāng)一個(gè)按閉合時(shí)，對應(yīng)的返回線變?yōu)榈碗娖?；無按鍵閉合時(shí)，均保持高電平。在傳感器工作方式中， 每當(dāng)探測到傳感器信號(hào)變化時(shí)，中斷線就變?yōu)楦唠娖?。WR:寫信號(hào)輸入線，低電平有效，將緩立器讀出,將數(shù)據(jù)從外部數(shù)據(jù)總線寫入8279的緩沖器。 A0:緩沖器低位地址，當(dāng)A0為高電平時(shí)，表示數(shù)據(jù)總線上為命令或狀態(tài)， 當(dāng)為低電平時(shí)，表示數(shù)據(jù)總線上為命令或狀態(tài)，當(dāng)為低電平時(shí)，表示數(shù)據(jù)總線上為數(shù)據(jù)。 RESET:復(fù)位輸入線，8279復(fù)位后被置為字符顯示左端輸入，二鍵閉鎖的觸點(diǎn)回彈型式，程序時(shí)鐘前置分頻器被置為31,RESET信號(hào)為高電平有效。 DB0～DB7:雙向數(shù)據(jù)總線，用來傳送8279與CPU之間的數(shù)據(jù)和命令。對于開關(guān)矩陣的接法大多數(shù)單片機(jī)的入門教科書上大多是采用8155作為鍵盤I/O的接口芯片，但8155芯片不具備中斷請求輸出端，于是不得不采用鍵盤掃描程序不斷的檢測是否有按鍵被使用，這樣就給單片機(jī)造成了很大的運(yùn)算負(fù)擔(dān)，運(yùn)算量較大時(shí)有可能造成系統(tǒng)無法響應(yīng)，所以我們在這里選用了專門用于鍵盤連接的8279芯片。8155的A口掃描輸出總有一位為高電平，8155的B口輸出相應(yīng)位的顯示數(shù)據(jù)的段數(shù)據(jù)，使每一位顯示出一個(gè)字符，其余位為暗，依次改變A口輸出的餓高電平位及B口輸出對應(yīng)的段數(shù)據(jù)，6位顯示器就顯示出緩沖器的顯示字符。8155的RAM和各端口地址如下：RAM的地址：000H～00FFH命令口：0200HA口：0201HB口：0202HC口：0203H定時(shí)器低位：0204H定時(shí)器高位：0205H6位LED顯示器和8155的接口邏輯見附錄圖所示。（5）單一+5V電源，40腳雙列直插式封裝。（3）一個(gè)14位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器。 8155的邏輯結(jié)構(gòu)圖和引腳示意圖在8155內(nèi)部具有：（1）256字節(jié)的靜態(tài)RAM，存取時(shí)間為400ns。： 段碼位DDDDDDD顯示位dpgfedcbaLED要正常工作需要通過I/O接口芯片8155與8051相連。動(dòng)態(tài)顯示器因?yàn)槠涑杀据^低，多數(shù)顯示撕常常采用。對每一位顯示器而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。所謂靜態(tài)顯示，就是顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或截止，這種方式，每一顯示位都需要一個(gè)8位輸出口控制，占有硬件較多，一般僅用于顯示器位數(shù)較少的場合。將7段發(fā)光二極管陰極連在一起，稱為共陰接法，當(dāng)某個(gè)字段的陽極為高電平時(shí)，對應(yīng)的字段就點(diǎn)亮。 顯示部分設(shè)計(jì)顯示設(shè)備有CRT、LCD、LED等，我們選用的是功能簡單的LED數(shù)碼管顯示器。我們采用了地址法譯碼，譯碼芯片為2片74LS138。本次設(shè)計(jì)要擴(kuò)展8K8位的EPROM和8K8位的RAM各3片。當(dāng)向該片6000H單元寫有個(gè)數(shù)據(jù)DATA時(shí)，可用如下指令：MOV A，DATAMOV DPTA，6000HMOVX DPTR，A從7FFFH單元讀一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，可用如下指令：MOV DPTR，7FFFHMOVX A，DPTR上面討論的是8031擴(kuò)展一片EPROM或RAM的方法。6264的A～A這13條地址線與鎖存器的輸出及P2口對應(yīng)線相連，6264的D～D這8條數(shù)據(jù)線與8031的P0口對應(yīng)相連，6264的和與8031的和對應(yīng)，CS接高電平。下面對本文中所涉及的6264為例，介紹靜態(tài)RAM的擴(kuò)展。以下為靜態(tài)RAM與MCS51的接口：D～D地址 RAMP0口ALEP2口鎖存器譯 碼 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展原理圖8031單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，靜態(tài)RAM最為常用，因?yàn)檫@種這種存儲(chǔ)器無需考慮刷新問題。如在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和處理時(shí)，僅靠內(nèi)部的RAM是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此必須擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。由于片內(nèi)編程所需要的高壓脈沖產(chǎn)生電路，因此無需外加編程電源和寫入脈沖。以后通過編程器可將這些程序固化到這些芯片中。：指令EPROMP0口ALEP2口 數(shù)據(jù)輸出鎖存器數(shù)據(jù)輸入 外部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展原理圖外部程序存儲(chǔ)器可選用EPROM、EPROM、PAGED EPROM和KEPROM等。MCS51系列單片機(jī)具有64KB的程序存儲(chǔ)空間，其中8058071片內(nèi)有4KB的程序存儲(chǔ)器，8031片內(nèi)無程序存儲(chǔ)器?！弧?，提供高位地址；～，產(chǎn)生片選信號(hào)；引腳ALE接地址鎖存器74LS378158279和SA4828的使能端；EA/VPP端因不訪問片內(nèi)存儲(chǔ)器而接地；XX2接6MHz的晶振；RESET端接重啟電路。在此我們選用了較為常用的8051芯片。將本次單片機(jī)的控制系統(tǒng)劃分為以下幾個(gè)模塊： 圖31 單片機(jī)模塊圖 單片機(jī)的選用及功能介紹MCS51系列單片機(jī)是美國INTEL公司在1980年推出的8位單片微型計(jì)算機(jī)。3 . 單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)同步頂升系統(tǒng)的控制系統(tǒng)可以是微機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器等，考慮到本次設(shè)計(jì)的頂升系統(tǒng)僅有4個(gè)千斤頂，控制器需要進(jìn)行的運(yùn)算量不大，而且本系統(tǒng)提供的功能并不復(fù)雜，單片機(jī)MCS51足以。這樣可提高同步系統(tǒng)的可靠性并延長泵站使用壽命。這個(gè)油泵站的外形尺寸（mm）為650x370x765，主要部件包含有1 、1個(gè)二位四通的電磁換向閥與溢流閥組件，一個(gè)ABB公司生產(chǎn)的M2QA 90L4A型電動(dòng)機(jī)、兩根63MPa高壓軟管和兩個(gè)軟管接頭。則液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的功率為：P=。這種液壓泵的額定工作壓力為40MPa，完全符合工作要求。所以液壓泵向液壓缸提供的最大流量為：q=若回路中的泄漏按液壓缸輸入流量的10%估計(jì)，則液壓泵的總流量為Q==。 液壓泵與電動(dòng)機(jī)的選擇為了保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和泵的使用壽命，一般在固定設(shè)備系統(tǒng)中，正常工作壓力為泵的額定壓力的80%左右。綜合上述觀點(diǎn)，我們將液壓原理圖設(shè)計(jì)如下：，二位四通電磁換向閥的電磁鐵的工作狀態(tài)是由單片機(jī)控制的，當(dāng)換向閥電磁鐵通電時(shí)，換向閥左位接入系統(tǒng)，油液經(jīng)電磁換向閥和平衡閥進(jìn)入油缸下腔，使得千斤頂上升，再從油缸上腔流出，經(jīng)電磁換向閥和濾油器流回到油箱內(nèi)，這時(shí)平衡閥的作用相當(dāng)于一個(gè)單向閥；反之，當(dāng)換向閥電磁鐵斷電時(shí)，換向閥右位接入系統(tǒng)，油液經(jīng)換向閥流入油缸上腔，當(dāng)上腔壓力達(dá)到一定值時(shí)，平衡閥上位接入系統(tǒng)，這時(shí)平衡閥的作用相當(dāng)于一個(gè)節(jié)流閥，油液從油缸下腔流出，經(jīng)平衡閥、電磁換向閥和濾油器流回到油箱。為使液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度不受載荷變化的影響，保持穩(wěn)定，我們在油缸的下腔進(jìn)油口處安裝一個(gè)平衡閥，該閥不但能保證千斤頂升降時(shí)都處于進(jìn)油調(diào)速狀態(tài)，同時(shí)還具有單向閥的功能，所以無論是停電還是破管時(shí)，平衡閥均能無泄漏的立即將下腔封閉，保證工件不會(huì)自由下滑。在回油端設(shè)置一濾油器，保證油液清潔，可提高使用壽命。這樣在一般液壓系統(tǒng)中常用到的節(jié)流閥、調(diào)速閥、背壓閥、減壓閥等元器件可不必使用到，液壓回路得到極大的簡化。為千斤頂?shù)恼９ぷ魈峁┍ＷC和保護(hù)措施。鎖母內(nèi)螺紋的公差直徑d為160mm，查表可知螺紋中徑d2為152mm彎曲力臂l*=(dd2)/2=4mm，許用彎曲應(yīng)力[σb]=[σ]=72Mpa經(jīng)計(jì)算σb=＜72Mpa．經(jīng)校驗(yàn)螺紋牙的彎曲強(qiáng)度在許用范圍之內(nèi)。螺紋牙的彎曲應(yīng)力：………………………………………………………()式中：l*為彎曲力臂。 鎖母螺紋牙剪切強(qiáng)度校驗(yàn)螺紋牙的剪切應(yīng)力：…………………………………………()式中: F為千斤頂?shù)淖畲筝d荷，本次為200000N； d為公差直徑； b為螺紋牙根部寬度； u為旋合圈數(shù)； [τ]為材料許用剪切應(yīng)力鎖母內(nèi)螺紋的公差直徑d設(shè)為160mm，查表可得 螺距P為16mm，梯形螺紋牙根寬度b==。油缸的材料為45號(hào)鋼，查表可得σS=360MPa；由此可知上式 右邊= MPa液壓缸最大工作載荷為20t，…………()其中：Wmax為最大工作載荷，本次為200000N。工作臺(tái)與蓋板之間的連接和對油缸底蓋的頂升都采用了六角頭螺栓，并符合GB578386的標(biāo)準(zhǔn)。千斤頂?shù)鬃c油缸之間的連接、光柵尺密封層與活塞之間的連接還有支撐套與油缸壁之間的連接件采用的都是沉頭內(nèi)六角螺釘。該油膜始終存在于密封件與往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸之間，從泄露的角度看，這是有害的，長時(shí)間的使用后會(huì)造成油液的泄露；但它對運(yùn)動(dòng)密封面的再潤滑卻起到異常重要的作用。本次設(shè)計(jì)中所有的密封裝置都采用的是O型密封圈。導(dǎo)向套外圓與缸筒內(nèi)孔工作表面的配合多為H8/f7，內(nèi)孔與活塞桿外圓的配合也可采用H8/f7。上方裝有防塵圈，以防止活塞桿在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵及水分帶到密封裝置處，損壞密封裝置?；钊麠U導(dǎo)向套裝在缸筒和支撐套的內(nèi)側(cè)，被限制在缸筒和支撐套的卡槽之內(nèi)，但不固定死。太光滑了，表面無法形成油膜，反而不利于潤滑。以保證活塞安裝不產(chǎn)生歪斜。其圓度和圓柱度公差不大于直徑公差之半?；钊麠U要在導(dǎo)向套中滑動(dòng)，一般采用H8/f7的配合?；钊牧衔覀冞x用的是45號(hào)鋼。由于活塞在液體壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動(dòng)，因此，它與缸筒的配合應(yīng)適當(dāng)，既不能過緊，也不能間隙過大。油缸毛坯普遍采用退火的冷拔或熱軋無縫鋼管，現(xiàn)在國內(nèi)市場上已有內(nèi)孔經(jīng)珩磨或內(nèi)孔精加工的無縫鋼管賣，只需按所要求的長度切割即可。對油缸的要求：1．要有足夠的強(qiáng)度，能長期承受最高工作壓力及短期動(dòng)態(tài)壓力而不致產(chǎn)生永久變形；2．要有足夠的剛度，能承受活塞側(cè)向力和安裝時(shí)的反作用力而不致產(chǎn)生彎曲；3．內(nèi)表面與活塞密封件及導(dǎo)向套的摩擦作用下，能長期工作而磨損很少，尺寸公差等級和形位公差等級足以保證活塞密封件的密封性；4．最好還需要有良好的可焊性，以防在需要焊接的時(shí)候不致產(chǎn)生裂紋或過大變形。所以設(shè)計(jì)油缸時(shí)，應(yīng)該正確的確定各部分的尺寸，保證液壓缸有足夠的輸出力、運(yùn)動(dòng)速度和有效行程，同時(shí)還必須具有一定的強(qiáng)度，能足以承受液壓力、負(fù)載力和意外的沖擊力；缸筒的內(nèi)表面應(yīng)具有合適的公差等級、表面粗糙度和形位公差等級，以保證液壓缸的密封性、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和耐用性。所以底座采用具有較高強(qiáng)度和韌性的球墨鑄鐵QT600－３。在底座和油缸兩側(cè)各開一個(gè)通孔用于連接光柵傳感器和壓力傳感器的信號(hào)線。底蓋上套有密封圈，防止漏油。用4個(gè)型號(hào)為M32x85的六角頭螺栓將底蓋頂起至油缸卡槽處。為了方便裝卸，不宜將底蓋與油缸焊接。支撐套與油缸壁之間采用通孔螺釘緊固。 千斤頂?shù)墓ぷ髋_(tái)與活塞之間的連接由于千斤頂?shù)男谐梯^長，達(dá)400mm，當(dāng)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度去承載重物時(shí)容易產(chǎn)生較大的彎曲力矩使活塞桿折斷。這樣活塞與活塞桿之間就不宜采用螺母緊固，為方便起見，我們將活塞和活塞桿合為一體，材料同為45號(hào)鋼。這樣即使是在油壓壓力不足或掉電的情況下也能穩(wěn)定的承載重物。球頭與活塞桿采用緊固螺釘固定。為了適應(yīng)復(fù)雜工作表面的工件，千斤頂?shù)墓ぷ髋_(tái)與活塞桿應(yīng)采用轉(zhuǎn)動(dòng)連接副相連。千斤頂?shù)膭?dòng)力系統(tǒng)有液壓式、氣電式、汽液兩用式等，考慮到成本、實(shí)用性、使用舒適度等因素，我們最終選用了技術(shù)比較成熟的液壓系統(tǒng)。我們所設(shè)計(jì)的四頂頂升系統(tǒng)的主要參數(shù)是每只千斤頂高約1000mm，最大行程為400mm，最大載荷為20t。 特色：該系統(tǒng)具有位置檢測和壓力檢測功能，可適用于不規(guī)則工作表面的工件，并且體積小、承載適中、精度高、結(jié)構(gòu)簡單、控制方便，具有很高的實(shí)用價(jià)值和市場空間。 設(shè)計(jì)要求及工作內(nèi)容。按照偏差的比例、積分和微分進(jìn)行控制是過程控制中應(yīng)用最為廣泛的一種控制規(guī)律。其應(yīng)用經(jīng)久不衰，應(yīng)用范圍越來越廣泛，改進(jìn)方法也越來越多。它結(jié)構(gòu)簡單、參數(shù)易于調(diào)整、穩(wěn)定性能好、可靠性高，使它在控制理論和技術(shù)飛速發(fā)展的今天仍然具有強(qiáng)大的生命力，在長