毕业论文中期答辩讲义

钻井平台二号层排管机械臂控制系统设计中期答辩人：1107020229葛斐青岛科技大学自动化学院指导教师：张春堂1：课题简介2：课题流程3：课题已完成部分4：课题未完成部分随着工业发展的高速进行，我国内陆石油资源日渐枯竭，多数石油相关的下游企业高度依赖进口。我国有着丰富的海洋石油矿藏，海洋油气资源的开发直接关系到相关产业的进一步发展，影响着我国能源、经济安全的稳定。随着海洋石油作业从大陆架逐渐向着深海延伸，海洋石油钻井平台作为海洋石油资源开发的主要设备，钻探平台技术和设备升级势在必行。实现钻井过程中的钻杆自动化操作，避免人与钻杆的直接接触，可加快下钻速度，对降低海上钻井作业成本，提高作业安全性将发挥重要作用。本课题以PLC为核心组成的控制系统具有高可靠性、强抗干扰能力、组合灵活、编程简单、维修方便和低成本等诸多特点，二层台排管机械臂控制系统集电气技术、现代控制、远程监控技术与一体。采用该系统进行机械臂自动排管可以提高供给系统的稳定性和可靠性，同时系统具有良好节能性，这在能源日益紧缺的今天尤为重要。1：课题简介本课题研究的是钻井平台二号层排管机械臂控制系统，通过对PLC、人机界面、报警系统等的设计，实现机械臂自动排管的功能。主要研究内容包括以下几个方面：1、研究二号层排管机械臂控制系统的研究意义、发展现状及发展趋势；2、研究二号层排管机械臂控制系统的设计原理以及如何实现机械排管的分析；3、绘制系统接线图，PLC模块选型4、PLC编程及设计系统人机界面；1：查阅相关资料、文献等；了解控制系统的构成与工艺3：绘制系统接线图，PLC编程及设计系统人机界面2：控制系统的分析及PLC各模块的选型4：定稿，导师检查提修改意见，修改完善；毕业论文答辩2：课题流程2014.3.4-2014.3.16查阅有关资料、文献，总体设计。2014.3.17-2014.3.30了解熟悉控制系统的构成与工艺。2014.3.31-2014.4.25分析自动排管控制系统的流程。2014.4.26-2014.5.5PLC选型并学习PLC操作手册。2014.5.6-2014.5.17绘制系统电路连接图；PLC编程设计。2014.5.18-2014.6.10撰写毕业论文。2014.6.11-2014.6.15请指导老师对完成的论文进行检查指导并提出修改意见，并修改毕业论文。2014.6.20-2014.6.18毕业论文答辩。二层台立根排放装置装置控制系统框图如下：PC打印机人工操作台自动/手动开关量输出升降臂上升/下降上夹持机构夹紧/松开下夹持机构夹紧/松开上夹持机构1#伸缩缸前进/后退MPIS7-400PLC手动系统人工操作指令控制信号开关量输入下夹持机构2#伸缩缸前进/后退上夹持机构1#伸缩缸前进/后退顶端移动梭车横向前进/后退顶端移动梭车纵向前进/后退下夹持机构1#伸缩缸前进/后退底端移动梭车前进/后退模拟量输出模拟量输入二层台立根排放装置控制系统流程图是否到达上限位辅助提升机上升下夹持机构夹紧顶端移动梭车横向前进上夹持机构夹紧升降臂上升辅助提升机松开YNNY顶端移动梭车纵向前进下夹持机构同步旋转NY上/下夹持机构同步旋转180º顶/底端移动梭车同步纵向前进是否到达上限位是否到位是否到位N立根上/下夹持机构复位二层台立根排放装置装置机械结构图二层台立根排放装置控制动作流程3：课题已完成部分动作执行器数字量输入输出(DI/DO)辅助提升机抓取钻杆上升马达DI下夹持机构到达前限位1#、2#伸缩液压缸DIx2下夹持机构抓取钻杆并夹紧旋转液压马达DO/DIx2下夹持器保持水平2#伸缩缸DO/DIx2上夹持机构夹紧钻杆横向马达夹持液压缸DO/DIx2升降臂垂直上升纵向马达DO/DIx2辅助提升机械手松开伸缩液压缸DO上加持机构纵向前进顶端移动梭车纵向液压马达DO/DIx2加持机构移动到指定位置，顶/底端移动梭车旋转180°上/下旋转马达DO/DIx2顶/底端移动梭车同步纵向前进上/下旋转马达DO/DIx2到达指定位置完成立根**模拟量/数字量信号合计DI:17DO：1532PLC选用SIMATICS7-200，它同样采用模块化设计，一个系统除包含电源模块（PS），中央处理单元（CPU）、信号模块（SM）、通信处理器（CP）、功能模块（FM）等。此钻井平台二号层排管机械臂控制系统PLC模块选型如下：处理器选用西门子CPU224数字量输入输出为14/10数字量扩展输入模块西门子EM2211个8点输入数字量扩展输出模块西门子EM2231个8点输出中间继电器欧姆龙MY2NJ插拔式，带动作指示灯。课题已完成部分：1.分析任务，确定系统的组成部分，明确工艺要求和控制目的。2.学习了解工业控制器，确定系统的输入点数和输出点数，对PLC进行选型。PLC各模块选型4：课题未完成部分本系统是在对二层台自动排管控制系统的基础上，通过PLC采集输出信号，然后对信号进行分析计算，最终对控制器输出一个控制信号，以实现对二层台机械臂的自动排管。课题未完成部分如下：1：绘制系统电路连接图；PLC编程设计。2：撰写毕业论文,论文答辩。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。