数控胎架控制系统的设计

**大学本科毕业设计（论文）学院机械工程学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名***班级学号****指导教师**二零*年五月**本科毕业论文数控胎架控制系统的设计DesignoftheNCMouldBedControlSystem**大学毕业设计（论文）任务书学院名称：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：*学号：1*指导教师：*职称：*毕业设计（论文）题目：数控胎架控制系统的设计一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）1、提供条件：数控胎架使用工况与控制系统的设计原则。2、主要内容与要求:(1)查阅国内外相关文献，了解数控胎架控制系统的结构、工作原理，介绍数控胎架控制的研究现状与存在问题；(2)阅读并翻译一篇数控胎架控制系统相关的英文文献；(3)分析胎架的功能与操作需求，完成控制系统的设计：1、胎架的功能与操作需求：根据胎架的使用工况，服务对象，分析胎架的功能及操作需求，确定控制系统的基本功能要求；2、控制系统的设计：根据控制系统的基本功能要求，选择控制系统的类型以及控制元件，设计控制系统总体方案；3、控制系统的软件设计：根据控制系统总体方案编写控制程序；(4)完成胎架控制系统的设计；(5)撰写毕业论文，详细阐胎架控制系统的技术参数和工作方式，并进行毕业设计答辩。二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1.毕业设计论文一份（不少于1.5万字）；2.外文译文一篇（不少于5000英文单词）；3.胎架控制系统的总体方案以及控制程序一份；三、完成日期及进度2016年3月19日至2016年6月1日。进度安排：1.2016年3月19日～3月31日：阅读相关文献、准备开题报告。提交开题报告、外文文献翻译。2.4月1日～4月20日：根据胎架的使用工况，服务对象，分析胎架的功能及操作需求，确定控制系统的基本功能要求。3.4月21日～5月10日：根据控制系统的基本功能要求，选择控制系统的类型以及控制元件，设计控制系统总体方案，并根据控制系统总体方案编写控制程序。4.5月11日～5月20日：完成胎架控制系统的设计。5.5月21日～5月31日：总结前期研究工作，撰写毕业设计论文，提交指导老师审阅，并准备答辩材料。6.6月1日：论文修改与毕业设计答辩。四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:1.AsokanP，JeraldJ，ArunachalamS，et.alApplicationofadaptivegeneticalgorithmandparticleswarmoptimizationinSchedulingofjobsandAS/RSinFMS[J].InternationalJournalofManufacturingResearch，2008，3(4):393-4052.吕明.反造多分段胎架在气垫船工程中的应用造船技术[J].造船技术，1993，7（161）:20-23.3.梁斌，尹瑞芳.复杂型双向曲面胎架制作工艺方法改进[J].建造与修理，2014:64-65.4.佘建国，顾永凤，陈宁.基于Pro/Mechanic的柔性胎架结构分析与优化设计研究[J].造船技术，2008，2（282）33-36.5.王鸿斌.双斜切基面胎架型值改造与通用角度安装样板制作[N].武汉交通职业学院学报，2005，7（1）:65-66.6.陈典，程良伦.支柱式数字胎架控制系统的设计与应用[J].组合机床与自动化加工技术，2013(11):80-84.7.张玉永，温玲.Petri网在船体曲面分段建造中的应用[J].江苏船舶，2013，30(6):36-38.8.杨永坤.ＣＣＳ万吨级船舶船体建造中多种新型胎架应用及探讨[J].造船技术，2014，4:39-44***大学毕业设计（论文）I摘要目前造船行业通用的制造工艺是对船体进行分段制造、焊接和装配。这些工艺都需要工艺装备来保证精度和效率。胎架的使用保证了船体每个分段外板线型的一致性，为后期焊接和装配提供了有力的保障。本文主要针对支柱式胎架的功能和作用，完成对数控胎架控制系统的设计，来实现胎架支撑的自动化，减少人力成本，保证造船精度，提高效率。本文首先分析了目前造船行业对数控胎架的功能需求，参考了国内外相关研究和报道，对现有的各类数控胎架的结构及工作方式做了总结，提出了符合现代化造船装备要求的胎架。在上述研究的基础上，研发设计了一套基于PLC的胎架控制系统，对胎架目前自动化程度低的问题给出了一种解决方案。本文对控制系统进行了设计。设计分为硬件平台搭建和控制程序编写。硬件平台包括步进电动机，PLC控制器，模数转换模块的选型确定。软件设计主要包括程序梯形图的编写。最后着重介绍了控制程序中几个比较典型的控制程序原理。关键词：数控胎架；自动化；PLC可编程逻辑控制器；*大学毕业设计（论文）IIAbstractAtpresent,thegeneralmanufacturingtechnologyofshipbuildingtosegmenttheshiphullismade,weldingandassembly.Theseprocessesrequireprocessequipmenttoensuretheaccuracyandefficiency.Themouldbedensurestheconsistencyofeachsectionofthehull,becauseitcanprovideapowerfulguaranteeforthelaterweldingandassembly.Thisarticlemainlyaimsatthefunctionofthemouldbed,thencompletesthecontrolsystemofthenumericalcontroltorealizetheautomationofthesupport,reducethemanpowercost,ensuretheshipbuildingprecision,improvetheefficiency.ThispaperfirstanalyzesthecurrentlyshipbuildingindustrydemandsonCNCmouldbed,summarizesthevarioustypesofCNCmouldbedoftheexistingstructureandworkingmodewiththedomesticandrelatedresearchreports,thenproposedtherequirementsconformstotheModernShipbuildingEquipment.Onthebasisoftheresearchabove,thecontrolsystembasedonPLCisdesignedanddeveloped,whichprovidesasolutiontothelowlevelofautomation.Thecontrolsystemisdesignedinthispaper.Designisdividedintohardwareplatformandcontrolprograms.Thehardwareplatformconsiststheselectionofthesteppingmotor,PLCcontroller,andtheanalogtodigitalconversionmodule.Thesoftwaredesignmainlyincludestheprogramladderdiagram.Atlast,thepaperintroducestheprincipleofseveraltypicalcontrolprogramsinthecontrolprogram.Keywords:theStruttedNCMouldBed;automation;thePLCprogrammablelogiccontroller;*大学毕业设计（论文）III目录第一章绪论.................................................................................................................11.1引言............................................................................................................................11.2国内外的研究现状....................................................................................................11.3课题的目的.................................................................................................................21.4本课题的主要研究内容............................................................................................2第二章数控胎架控制系统总体方案设计.....................................................32.1背景............................................................................................................................32.2支柱式胎架内部结构原理........................................................................................32.3控制系统概述............................................................................................................42.3.1控制系统的分类.................................................................................................42.3.2控制系统的选择.................................................................................................42.4数控胎架控制系统的技术要求................................................................................52.5控制系统的总体控制流程及方案............................................................................52.6胎架控制系统的控制流程........................................................................................82.7本章小结....................................................................................................................8第三章