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基于PLC的汽车联轴器压装系统的设计的中期报告
基于PLC的汽车联轴器压装系统设计的中期报告
一、选题背景
随着汽车制造业的不断发展，汽车的车型和品牌也越来越多。其中轿车、客车、货车等型号数量众多，管束、机件、预加工件等则多种多样。在汽车的行驶过程中，联轴器起到了连接和传动的作用，其压装效果对汽车的整体性能和安全系数有着很大的影响。本设计旨在设计一种可靠、稳定、自动化的汽车联轴器压装系统。
二、研究目的
本设计的目的是设计一种基于PLC的汽车联轴器压装系统，实现对联轴器的自动化压装。具体目标为：
1.设计并完成汽车联轴器的压装系统，实现对联轴器的自动化压装。
2.通过可编程序控制器（PLC）控制压装系统中的高压气源、压装缸和传感器等。
3.利用压装力传感器对联轴器的装配压力进行实时监测，并对数据进行采集、处理和显示。
4.实现快速完成汽车联轴器的自动化压装，提高生产效率和质量，降低劳动强度和人工成本。
三、研究内容
1.系统设计与构成：根据压装系统的要求，设计气路系统、电路系统和机械系统，并构建出整个系统。
2.系统控制策略的研究：分析汽车联轴器压装的工艺流程、压装力的变化规律和PLC的控制要求，确定系统的控制策略。
3.压装力传感器的研究：研究并选定合适的压装力传感器，并根据其特性与系统进行匹配。
4.系统测试与优化：对系统进行测试，优化系统控制算法，提高系统的精度和稳定性。
四、研究方案
1.系统设计与构成
针对汽车联轴器的压装需求，设计出了基于PLC的联轴器压装系统。系统主要由气路系统、电路系统、机械系统和控制器四部分组成，详细构成如下：
1）气路系统：压缩空气经调压后，通过三联件同时连接压装缸和卸载缸，提供压装动力。
2）电路系统：根据控制系统画出电气线路，并进行布线和接线。
3）机械系统：包括压装台、联轴器定位装置、压装缸、卸载缸、气管、压装力传感器、气控阀等。
4）控制器：采用可编程控制器（PLC）作为系统的控制中心，通过输入和输出信号，控制压装缸、卸载缸以及与其连接的气路和压装力传感器。
2.压装力传感器的研究
在研究中，我们选用了采用应变电阻片为敏感元件的压力传感器。在选用传感器时，我们考虑到传感器的可靠性、灵敏性、线性度等性能指标，采用了MA-30型压力传感器。
3.系统测试与优化
对系统进行测试，优化控制算法，提高系统的精度和稳定性。在测试过程中，我们发现，由于压装侧惯性以及空气阻力等原因，压装力的波动较大。针对这个问题，我们优化了控制算法，采用PID控制对压装力进行调整。实验结果表明，采用PID控制后，系统的响应速度更快，精度和稳定性得到了进一步提高。
五、研究意义和创新点
本设计提出了一种基于PLC的汽车联轴器压装系统设计方案，实现了对联轴器的自动化压装，并通过压装力传感器对联轴器的压装力进行实时监测。设计具有以下意义和创新点：
1.提高了压装效率，降低了人工成本和物料消耗。
2.减少了由于人为操作造成的误差，提高了压装的一致性和精度。
3.通过PLC对系统的优化控制，增加了整个系统的稳定性和精度。
4.在压装力测量中采用了MA-30型压力传感器，具有较高的精度和可靠性。
六、研究计划
1.方案设计：2021年11月完成，完成大体框架的设计和思路的确定。
2.系统构建：2022年1月至3月，完成系统的组装和联通。
3.系统测试：2022年3月至6月，进行系统的测试并逐步完善控制算法。
4.论文撰写：2022年6月至8月，完成毕业论文的撰写和论文答辩。
七、预期成果
我们预期通过本设计，实现基于PLC的汽车联轴器压装系统，达到真正意义上的自动化压装。具体成果如下：
1.完成汽车联轴器压装系统的设计和实现。
2.对压装力进行监控和调整，提高了压装的精度和稳定性。
3.通过实验验证了系统的性能和效果。
4.撰写硕士论文一篇，获得硕士学位。