長鋼軌群吊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、焊后長鋼軌是無縫線路的基本組成部分。長鋼軌群吊在焊接長鋼軌生產(chǎn)線中擔(dān)負(fù)著吊運(yùn)長軌的任務(wù),在長鋼軌生產(chǎn)中占有重要的地位。我國長鋼軌群吊目前采用手工操控的方式,需勞動(dòng)力多,安全性差,生產(chǎn)效率低下。隨著鐵路鋪設(shè)里程的加大,設(shè)計(jì)高效穩(wěn)定的長鋼軌吊運(yùn)控制系統(tǒng)勢在必行。
　　 本文首先對(duì)國內(nèi)焊軌廠設(shè)備、生產(chǎn)流程及現(xiàn)有長鋼軌群吊組成、工作方式進(jìn)行調(diào)研和介紹,總結(jié)現(xiàn)有系統(tǒng)不足。在此基礎(chǔ)上給出了新型長鋼軌群吊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。
　　 其

2、次,本文對(duì)單個(gè)吊車進(jìn)行動(dòng)態(tài)力學(xué)分析,建立并簡化系統(tǒng)模型,然后采用拉格朗日方程組對(duì)單吊系統(tǒng)模型進(jìn)行描述,歸納出單吊系統(tǒng)模型的線性方程。對(duì)群吊系統(tǒng)分析時(shí),防止長鋼軌在吊運(yùn)過程中扭曲,著重考慮長鋼軌的撓度分布及對(duì)長鋼軌的影響。總結(jié)長鋼軌結(jié)構(gòu)特性和群吊系統(tǒng)特點(diǎn),指出吊運(yùn)過程可能出現(xiàn)的問題。設(shè)計(jì)基于LQR最優(yōu)控制理論的控制器,經(jīng)過仿真驗(yàn)證,性能符合要求。
　　 本文還在深刻理解集散控制系統(tǒng)的集中管理、分散控制先進(jìn)思想的基礎(chǔ)上,結(jié)合PLC、

3、嵌入式系統(tǒng)的特性對(duì)集散系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。針對(duì)長鋼軌群吊控制系統(tǒng)實(shí)際情況,設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)各級(jí)設(shè)備及功能。運(yùn)用集控思想設(shè)計(jì)全新的長鋼軌吊裝流程及操作方式。論述了鋼軌位置智能識(shí)別、系統(tǒng)安全保障等新功能實(shí)現(xiàn)原理。
　　 根據(jù)實(shí)際情況對(duì)系統(tǒng)測控設(shè)備進(jìn)行全新設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。包括基于伺服電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有位置、速度可精確控制的運(yùn)軌小車;長鋼軌夾鉗的電控設(shè)計(jì)和系統(tǒng)安全保護(hù)功能設(shè)計(jì);S7-200PLC控制器的外圍電路設(shè)計(jì);完成STM32F101微控器為核

4、心的智能終端的原理圖及PCB繪制;合理的選擇ARM9S3C2410芯片為核心的硬件平臺(tái)用于系統(tǒng)狀態(tài)現(xiàn)場顯示。
　　 本文論述了RS485組網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)及其在本系統(tǒng)中的適用性。詳細(xì)的分析Modbus協(xié)議的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)和校驗(yàn)方式,根據(jù)該協(xié)議完成了系統(tǒng)的通信協(xié)議設(shè)計(jì),包括地址分配,功能碼描述,通訊程序流程。并對(duì)通訊抗干擾方法做簡要論述。
　　 本課題的軟件系統(tǒng)依照功能進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。使用梯形圖語言完成了PLC的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),論述