楊康寧檔案材料

-.z**人文科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計檔案材料題目：基于PLC汽車后橋在線檢測系統(tǒng)的研究學(xué)生**：楊康寧**08421230系部：通信與控制工程系專業(yè)年級：自動化2008級指導(dǎo)教師：聶時君**人文科技學(xué)院教務(wù)處制一、畢業(yè)設(shè)計開題報告書

〔一〕、選題的根據(jù)：1〕本選題的理論、實際意義2〕綜述國內(nèi)外有關(guān)本選題的研究動態(tài)和自己的見解一：理論、實際意義汽車后橋是汽車的關(guān)鍵部件之一，據(jù)統(tǒng)計，有20%的事故是由后橋造成的，后橋出現(xiàn)故障有些是由于使用不當(dāng)造成的，有些則是由于產(chǎn)品質(zhì)量不合格造成的，因此，在后橋出廠前，應(yīng)對其進(jìn)展嚴(yán)格的質(zhì)量檢測。目前采用的測試方法是利用簡單的臺架試驗，通過簡單的測試儀器或人耳來判斷噪聲是否超標(biāo)及有無異常聲響。由于試驗環(huán)境的背景噪聲很大以及人工的主觀性，無法有效地進(jìn)展準(zhǔn)確的判斷，導(dǎo)致不合格產(chǎn)品流入市場，給用戶和廠家?guī)聿槐匾膿p失。基于PLC汽車后橋橋在線檢測系統(tǒng)，可幫助有效檢測其產(chǎn)品質(zhì)量、提高效率、做到立即發(fā)現(xiàn)問題以及盡量減少不合格產(chǎn)品流入市場，一方面可以減少行車事故，另一方面可以減少用戶對有關(guān)問題的投訴，對于企業(yè)來說則能樹立企業(yè)良好形象，提高企業(yè)競爭能力。汽車后橋的主要部件是差速器，其齒輪傳動系統(tǒng)的零部件如齒輪軸和軸承的加工工藝復(fù)雜、裝配精度高，又常常在高速重載下連續(xù)工作，因此故障率較高，是造成汽車不能正常行駛及行車事故的常見原因之一，所以對后橋的檢測主要是針對齒輪和軸承的檢測。齒輪和軸承的診斷一直是故障診斷的重要內(nèi)容。二：國內(nèi)外對本選題的研究動態(tài)及自己的見解齒輪故障診斷技術(shù)開展現(xiàn)狀國內(nèi)外進(jìn)展齒輪故障診斷振動信號的處理方法很多，主要包括時域、頻域、時一頻域特征分析等。近年來，模糊矩陣、時序分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波理論等新的處理技術(shù)又廣泛應(yīng)用于齒輪振動信號處理中，取得了很好的效果。尤其是小波理論的開展與應(yīng)用為齒輪振動信號處理開辟了新天地，應(yīng)用越來越廣泛。英國劍橋大學(xué)的D.E.NewLand、美國的和將小波分析用于單對齒輪的齒輪箱的故障診斷獲得成功。國內(nèi)有人將小波用于信號的奇異值檢測；利用小波包對齒輪信號進(jìn)展分析；以及利用小波技術(shù)同其他技術(shù)相結(jié)合形成的綜合分析方法進(jìn)展信號分析，都取得了成功。目前存在的問題主要包括：對復(fù)雜傳動系統(tǒng)的整體研究較少；大局部研究還局限與試驗臺，針對實際工況研究較少；所以針對復(fù)雜系統(tǒng)，同時利用鼓勵和多種響應(yīng)信息進(jìn)展綜合，在特征級和決策級上開展信息融合研究，大幅度提高故障診斷的精度和可靠性，是工程上迫切需要解決的問題。軸承故障診斷技術(shù)開展現(xiàn)狀軸承故障的檢測與診斷也一直是故障診斷技術(shù)中的重要內(nèi)容，由于設(shè)計不當(dāng)，或零部件的加工安裝工藝不好，或軸承工作條件欠佳，或載荷的沖擊，使軸承在承載運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后會產(chǎn)生各種各樣的缺陷，且在繼續(xù)運(yùn)行中其缺陷還會進(jìn)一步擴(kuò)展，最后導(dǎo)致軸承完全失效。從20世紀(jì)60年代開場。各國研究人員對軸承診斷技術(shù)開場研究，現(xiàn)在軸承診斷技術(shù)也逐漸成熟并走向應(yīng)用階段。目前，工業(yè)興旺的西方國家美、英、日、俄等國已開發(fā)了以微機(jī)為主的軸承狀態(tài)與診斷系統(tǒng)，如俄羅斯的VAST公司開發(fā)的滾動軸承自動診斷系統(tǒng)DREAM。國內(nèi)如航空航天部608研究所的唐德堯等人開發(fā)德JK8241齒輪軸承故障分析儀和**航空航天大學(xué)振動所的趙淳生等人開發(fā)的MDS系列故障診斷系統(tǒng)，**理工大學(xué)振動所的馬孝江等人開發(fā)的PDM2000故障診斷系統(tǒng)等。軸承的診斷方法大多是建立在振動理論根底上，不可防止采用振動和噪聲信號，所以對軸承實現(xiàn)診斷也要通過分析振動和噪聲。具體方法與齒輪相似。自我見解PLC汽車后橋在線檢測系統(tǒng)，實際上是對汽車后橋的齒輪和軸承進(jìn)展檢測，看似一個簡單的問題，但要將系統(tǒng)完全有效的實用于實際中，卻是一個很復(fù)雜的過程。雖然現(xiàn)代的診斷理論是基于智能控制，在一定的程度上促進(jìn)了汽車車橋故障診斷的開展，不過這應(yīng)用才剛剛起步，還有很多方面需要深入的研究，技術(shù)也不成熟，加上汽車車橋故障的復(fù)雜性，各種故障的發(fā)生具有不確定性，僅僅依靠一些信號處理分析所獲得的特征量來實現(xiàn)控制要求有很大難度。而目前根據(jù)實際情況，運(yùn)用一些已經(jīng)成熟的技術(shù)把它完美化，再融合一些新的信息技術(shù)，使之到達(dá)更好的控制要求。隨著可編程控制器的出現(xiàn)和開展，為汽車車橋故障診斷技術(shù)提供了強(qiáng)有力的支持，但是單純的采用PLC對電機(jī)的故障診斷其智能控制還不夠，所以利用PLC和計算機(jī)實現(xiàn)智能化診斷，利用一些專家知識，提高診斷效率，是故障診斷技術(shù)開展的一個重要方向。〔二〕、研究內(nèi)容：本選題是基于PLC汽車后橋在線檢測系統(tǒng)的研究，論文主要內(nèi)容是圍繞后橋振動和噪聲在線檢測控制系統(tǒng)展開的，通過對汽車車橋產(chǎn)生各種故障現(xiàn)象分析以及發(fā)生故障時采取相應(yīng)措施，以保證正常生產(chǎn)，防止過多的人力、物力資源的浪費，故設(shè)計以PLC為核心的診斷系統(tǒng)。本系統(tǒng)需要研究的內(nèi)容具體如下：目前汽車后橋故障診斷研究動態(tài)了解PLC的分類、開展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景分析汽車后橋故障產(chǎn)生的原因、現(xiàn)象及發(fā)生故障時采取的措施根據(jù)汽車后橋的故障等級，設(shè)計出基于PLC的電機(jī)故障診斷系統(tǒng)，包括硬件局部和軟件局部PLC硬件局部的檢測設(shè)計硬件局部的具體電路設(shè)計出系統(tǒng)的PLC梯形圖或軟件流程圖、研究方法、技術(shù)路線、實驗方案及可行性分析研究方法和技術(shù)路線:通過對汽車車橋故障診斷的分析，設(shè)計該系統(tǒng)的硬件局部和軟件局部，同時設(shè)計對硬件局部的監(jiān)測，輸入控制程序，在整個電氣控制系統(tǒng)中分為主電路和輔助電路，而輔助電路包括對對汽車車橋的控制電路、信號電路和保護(hù)電路。系統(tǒng)設(shè)計原理框圖如下，在汽車車橋工作過程中，PLC依次對汽車后橋的齒輪和軸承進(jìn)展故障檢測，假設(shè)有發(fā)生，PLC可進(jìn)展相應(yīng)保護(hù)動作和報警。PLC控制機(jī)電設(shè)備時，PLC對模擬量信號的識別是通過PLC的模擬量輸入輸出模塊來完成的。模擬量輸入輸出模塊采用A/D轉(zhuǎn)換原理，輸入端接收來自傳感器或信號發(fā)生器的模擬信號，輸出端輸出的模擬信號作用于PLC的控制對象。同時充分利用專家知識，提高診斷效率，提高對故障診斷系統(tǒng)的智能化程度。輸出模塊通過聲光報警裝置和人機(jī)界面，給出故障定位、預(yù)報和解釋的結(jié)果。PLC還能按照一定的邏輯關(guān)系啟動開關(guān)量模塊上的輸出位，或者從PLC的通訊口主動發(fā)起通訊，從而輸出故障診斷的結(jié)果，并據(jù)此實現(xiàn)對汽車車橋的機(jī)電設(shè)備的控制。實驗方案：在線檢測系統(tǒng)硬件主要由PLC、變頻器、三相異步電機(jī)、工控機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感器、和直流加載電機(jī)組成。PLC采用日本三菱公司F*2N系列產(chǎn)品，電機(jī)的功率是30KW，變頻器采用的是日本安川公司產(chǎn)品，工控機(jī)采用**研華公司D610，轉(zhuǎn)速傳感器和直流加載電機(jī)采用**湖湘產(chǎn)品。系統(tǒng)機(jī)械局部主要由主傳動機(jī)構(gòu)、加載機(jī)構(gòu)、夾緊裝置等組成?？刂葡到y(tǒng)主要分為上位機(jī)和下位機(jī)兩局部，上位機(jī)局部主要用來完成數(shù)據(jù)的承受、數(shù)據(jù)的發(fā)布、數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)的分析、數(shù)據(jù)的入庫、參數(shù)的設(shè)置、交頻器控制以及左右加載控制等等，包括客戶端和效勞器端兩大局部程序，而下位機(jī)局部主要來完成數(shù)據(jù)的前端處理，數(shù)據(jù)的采集控制，數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)上傳以及設(shè)備的驅(qū)動等幾大局部。本文主要闡述后橋在線檢測控制系統(tǒng)設(shè)計，包括設(shè)備驅(qū)動、數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)上傳三個局部?？尚行苑治觯褐R理論可行性：在完成整個系統(tǒng)設(shè)計時，利用所學(xué)的智能控制理論，用PLC功能指令來完成系統(tǒng)的檢測程序，掌握模數(shù)轉(zhuǎn)換和一些傳感器件的功能原理，同時具備電機(jī)的根本常識和一些電機(jī)故障知識。技術(shù)可行性：基于PLC集中了計算機(jī)的功能完善、靈活性、通用性強(qiáng)和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格廉價等優(yōu)點，運(yùn)行中可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。而且PLC的編程使用的語言也簡單，用戶修改程序也方便。同時與專家知識結(jié)合，利用人類專家的知識和解決問題的方法來處理該領(lǐng)域問題，故該系統(tǒng)在汽車后橋運(yùn)行中能到達(dá)所需要的效果。汽車后橋在線系統(tǒng)框圖進(jìn)度安排和采取的主要措施第一階段：〔2012011.12.5〕根據(jù)任務(wù)書查閱有關(guān)資料，完成開題報告和文獻(xiàn)綜述。第二階段：〔2011.12.6-2012.1.20〕了解電機(jī)各種故障，并分析原因，構(gòu)思、設(shè)計方案，進(jìn)展系統(tǒng)硬件設(shè)計并繪制電路圖到達(dá)設(shè)計要求。第三階段：〔2012.1.21-2012.4.1〕進(jìn)展系統(tǒng)軟件設(shè)計和編寫程序到達(dá)設(shè)計要求。第四階段：〔2012012.5.5〕寫好并修改好畢業(yè)設(shè)計稿，并交與教師修改。第五階段：〔2012012.6.2〕整理文檔與設(shè)計辯論?！参濉场⒅饕獏⒖嘉墨I(xiàn)[1]*永勝，王岷.電氣控制與PLC應(yīng)用[M].:中國電力,2007[2]沈標(biāo)正.電機(jī)故障診斷技術(shù)[M].:機(jī)械工業(yè),1996[3]李鳳閣,佟為明.電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè),2007[4]康華光,鄒壽彬.模擬電子技術(shù)根底[M].高等教育，2001[5]韓兵.PLC編程和故障排除[M].電子工業(yè)[6]PLC在機(jī)電設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用研究[7]電機(jī)故障診斷技術(shù)及實際應(yīng)用[8]宋伯生.PLC編程實用指南[M].：機(jī)械工業(yè)，2006.6[9]李俊秀.趙黎明.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)指導(dǎo)[M].：化學(xué)工業(yè)，2005[10]韓常.PLC編程及應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè).2005〔六〕、畢業(yè)設(shè)計開題指導(dǎo)意見：〔對選題的評價、研究方案的設(shè)計及開題指導(dǎo)意見〕課題基于PLC汽車后橋在線檢測系統(tǒng)的研究作者**楊康寧所屬系、專業(yè)、年級通控系自動化專業(yè)2008級開題時間2011年12月30日預(yù)計字?jǐn)?shù)10000指導(dǎo)教師意見：本論文選題符合自動化專業(yè)培養(yǎng)要求。該生首先對汽車后橋的檢測的理論及實際意義做出了說明，然后根據(jù)資料文獻(xiàn)分析了其研究動態(tài)及自己的見解。預(yù)計論文內(nèi)容布局合理，并給出了相應(yīng)的方案組成示意圖，研究方向比較明確，對本論文研究工作的進(jìn)度安排較合理。同意開題。指導(dǎo)教師〔簽名〕：年月日指導(dǎo)小組意見：負(fù)責(zé)人簽名：年月日二、畢業(yè)設(shè)計成績評審表〔一〕指導(dǎo)教師評審用表評價工程評價內(nèi)容總分值指導(dǎo)教師評分選題質(zhì)量20%01選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，表達(dá)綜合訓(xùn)練根本要求502題目的難易度503題目工作量504題目與生產(chǎn)、科研、實驗室建立等實際的結(jié)合程度5能力水平80%05綜合運(yùn)用知識的能力〔涉及學(xué)科*圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度〕1006應(yīng)用文獻(xiàn)資料的能力507實驗〔設(shè)計〕能力1008計算能力〔數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力等〕509外文應(yīng)用能力510計算機(jī)應(yīng)用能力511對實驗結(jié)果的分析能力〔或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力〕1012插圖〔或圖紙〕質(zhì)量513撰寫水平1014實用性與科學(xué)性515規(guī)*化程度〔設(shè)計欄目合理、SI制的使用等〕516創(chuàng)見性〔只分“有〞或“無〞〕5總評分：______________成績等級：__________指導(dǎo)教師評定意見：指導(dǎo)教師簽名：年月日注：1.評定成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個等級，實評總分90～100為優(yōu)秀，80～89為良好，70～79為中等，60～69為及格，60分以下為不及格；2.此表用于指導(dǎo)教師對畢業(yè)設(shè)計成績的評定。〔二〕評閱教師評審用表評價工程評價內(nèi)容總分值評閱教師評分選題質(zhì)量20%01選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，表達(dá)綜合訓(xùn)練根本要求502題目的難易度503題目工作量504題目與生產(chǎn)、科研、實驗室建立等實際的結(jié)合程度5能力水平80%05綜合運(yùn)用知識的能力〔涉及學(xué)科*圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度〕1006應(yīng)用文獻(xiàn)資料的能力507實驗〔設(shè)計〕能力1008計算能力〔數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力等〕509外文應(yīng)用能力510計算機(jī)應(yīng)用能力511對實驗結(jié)果的分析能力〔或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力〕1012插圖〔或圖紙〕質(zhì)量513撰寫水平1014實用性與科學(xué)性515規(guī)*化程度〔設(shè)計欄目合理、SI制的使用等〕516創(chuàng)見性〔只分“有〞或“無〞〕5總評分：______________成績等級：__________評閱教師評閱意見：評閱教師簽名：年月日注：1.評定成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個等級，實評總分90～100為優(yōu)秀，80～89為良好，70～79為中等，60～69為及格，60分以下為不及格；2.此表用于評閱教師或?qū)＜覍Ξ厴I(yè)設(shè)計成績的評閱。三、畢業(yè)設(shè)計辯論記錄表答辯會議紀(jì)要時間2012年5月20日地點5-504辯論主持人*永貴職稱副教授職務(wù)教師答辯小組成員姓名職稱〔職務(wù)〕姓名職稱〔職務(wù)〕辯論中提出的主要問