风缸水压气压试验系统的毕业设计.docx

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1、风缸水压气压试验系统的毕业设计目录第1章绪论11.1 项目的背景11.2 课题的研究意义、应用前景11.3 本文的主要研究工作2第2章系统的组成及工作原理42. 1机械系统42. 1. 1测试台主体43. 1.2控制机柜54. 1.3供水与供风装置72.2控制系统71.1.1 1气动液压控制系统71.1.2 电气控制系统91.1.3 软件系统11第3章PLC程序设计123. 1 PLC 简介123. 1. 1 PLC 的概述123. 1. 2 PLC 的特点123.1.3可编程序控制器的基本结构 133. 1. 4 PLC的工作原理143. 1.5 PLC编程语言153. 1.6 西门子 S7

2、-200 系列 PLC 163.2 PLC的输入/输出163.3 PLC控制单元的选型183. 4 PLC 程序20第4章VB程序设计264. 1 VB 简介265. 2 Visual basic 的主要特点 266. 3上位机监控界面设计277. 4监控软件关键程序304. 4. 1接收程序304. 4.2数据解析程序314. 4.3传感器参数设置34第5章系统分析365. 1 RS-232 与 RS-485 串行通信365. 1. 1RS232 与 RS485 365.1.2串行通信的信号定义与编码395. 1.3工作模式415. 1.4传输速度425. 1.5串行通信端口的比较 435.

3、2实际运行中所遇到的问题445. 2. 1效率问题445. 2.2衰减问题445. 2.3温度的影响455. 2.4型号区别45第6章结论47参考文献48致谢49附录A系统电气原理图 50风缸水压气压试验系统的设计摘要制动装置是铁路货车的重要组成部分，是铁路货物运输秩序和安全的重要保障。货车制动装置检修的目的是恢复制动装置的性能。为满足铁路运输提速、重载的需要，保证运用货车制动装置的技术状态，适应制动新材料、新技术、新工艺、新结构的发展，铁路货车制动装置及其零部件必须按铁路货车制动装置检修规则进行检测和试验。重要零部件须采用专用量具进行检测，逐步实现检测自动化。制动装置及重要零部件须采用微控或

4、数控设备进行检验。风缸作为铁路货车制动装置的一部分，其主要作用是被用来为其他制动装置储风。风缸的性能直接影响着其他制动装置的制动功能，为此风缸的各项性能指标都要经过严格的测试后，方能在铁路货车上安装使用。为了满足风缸的各项性能指标测试要求，本文在微控方面进行了研究，相应地设计了一种以西门子S7-200系列PLC为核心的风缸水压气压试验系统，使用VB6.0编程软件，在Windows环境下实现了上位计算机与PLC的串行通信，并以专家控制方式对整个测试过程进行实时监控。该设备可以用于40L、50L、11L、17L、40L/UL和17L/11L风缸新造、检修后的水密性、气密性试验，也可兼顾其它风缸水密

5、性、气密性试验。关键词：风缸；串行通信；专家控制；VB； PLCAbstractbrake apparatus are an important part of Railway truck, and it s also importantguarantee of railway cargo transport order. Maintenance of the vehicle brakespurpose is to restore the performance of the braking system. In order to meet thespeed rail transport, s

6、atisfy the need of the heavy burden, ensure that the useof truck brakes state of technology ,to brake new materials, new technologies,new techniques and the development of the new structure. Railway vehicle brakingdevice and its components must be rail vehicle brakes overhaul rules for testingand te

7、sting. The important components must to be used for measuring tool to testing,and gradually achieve automatic detection. Brakes and important parts to be usedcomputer-control or NC-control equipment for testing. Wind-cylinder as the vehiclebrakes as part of its main role is to be used for other brak

8、es certificates wind.Wind-cylinder direct impact on the performance of the other brakes with brakefunction, for the wind-cylinder performance to go through stringent tests beforebeing installed on the vehicle using the railway.In order to meet the wind-cylinder performance testing requirements, In t

9、his paper,micro-controlled areas were studied. Corresponding to design a Siemens S7-200series PLC as the core of the wind-cylinder hydraulic pressure test system, VB6. 0use of software programming , in the Windows environment to achieve the epistaticcomputer and PLC serial communications, and expert

10、s to control the entire testingprocess real-time monitoring. The device can be used in 40 L, 50L, 11L, 17L, 40L/11Land 17 L/11L new wind-cylinder, the maintenance of watertight, airtight test, butalso take into account other wind-cylinder watertight, airtight test.Key words: Wind cylinder; serial co

11、mmunication; expert control; VB; PLC第1章绪论1.1 项目的背景制动装置是铁路货车的重要组成部分，是铁路货物运输秩序和安全的重要保障。货车制动装置检修的目的是恢复制动装置的性能。为满足铁路运输提速、重载的需要，保证运用货车制动装置的技术状态，适应制动新材料、新技术、新工艺、新结构的发展，铁路货车制动装置及其零部件必须按铁路货车制动装置检修规则进行检测和试验。重要零部件须采用专用量具进行检测，逐步实现检测自动化。制动装置及重要零部件须采用微控或数控设备进行检验。风缸作为铁路货车制动装置的一部分，其主要作用是被用来为其他制动装置储风。风缸的性能直接影响着其他制动

12、装置的制动功能，为此风缸的各项性能指标都要经过严格的测试后，方能在铁路货车上安装使用。储风缸是货车在制动过程中使用的压力容器。其组焊后须按TB / T19001998(铁道车辆用储风缸通用技术条件规定的额定压力条件进行水压和风压试验，在规定的时间内，检查储风缸是否泄漏。储风缸的风、水压试验过程：多种规格的储风缸进行密封；水和风的顺序输入及输出； 观察水或风达到压力值后等待保压时间； 翻转储风缸检查泄漏； 补焊后的重复试验操作； 水污染的清理。繁杂的操作过程严重影响了储风缸的生产效率和质量。根据铁路货车制动装置检修规则规定，储风缸的试验条件T2为：储风缸须进行900kPa的水压试验，保压3min

13、不得漏泄，不得产生永久变形，漏泄时焊修或更换。储风缸焊修后，须重新进行水压试验。水压试验后须清除缸体内积水。双室风缸在水压试验前须对各气室分别以650700kPa的风压进行试验，内部串通时更换。1.2 课题的研究意义、应用前景为了满足风缸的各项性能指标测试要求，本文在微控方面进行了研究，相应地设计了一种以西门子S7-200系列PLC为核心的风缸水压气压试验系统，使用VB6.0编程软件，在Windows环境下实现了上位计算机与PLC的串行通信，并以专家控制方式对整个测试过程进行实时监控。该设备可以用于40L、50L、UL、17L、40L/11L和17L/11L风缸新造、检修后的水密性、气密性试验

14、，也可兼顾其它风缸水密性、气密性试验。该课题的研究意义主要有以下儿点:(1)该系统的研制，符合铁路货车制动装置检修规则的规定，满足了市储风缸的性能的试验工艺要求，保障了铁路货车制动装置的安全。(2)该系统对储风缸的检测过程主要通过微机控制完成，自动化程度高，可避免人为因素的干扰，保证了储风缸检测过程数据的准确性。(3)该系统在结构设计上采用4工位设计，可同时检测4个不同型号的储风缸。检测精度高、效率高、一机可以多用，提高了企业整体生产效率和产品质量，增强了企业的竞争能力。1.3本文的主要研究工作本文对风缸水压气压试验系统的机械结构、工作方式、工艺流程进行了分析研究，参阅大量关于风缸水密性、气密

15、性的试验资料-，针对铁路货车制动装置检修规则和风缸现场检测工艺，设计了该试验系统的研控制方案。按照控制方案进行了硬件系统控制方案统的构建，软件系统的设计，现场实际安装调试。编写了全部的VB程序和PLC程序。实现风缸的水密性、气密性试验。本文所作的工作：1 .研究的内容(1) 风缸水压气压试验系统的总体方案设计。(2) 选择合适的控制元件。(3) 完成风缸水压气压试验系统的电气设计。(4) 风缸水密性、气密性试验工艺设计。(5) 设计风缸水压气压试验系统的监控界面。(6) 编制风缸水压气压试验系统的PLC程序。(7) 完成上位计算机与下位PLC控制器的串行通信。(8) 实现风缸水压气压试验系统控制的自动化。(9) 建立专家控制知识库。(10)完成风缸水压气压试验系统的机械设计。2.实验方法(1) 收集关于外圆磨床数控成型各种相关资料，对资料进行学习。(2) 对VB编程软件进行学习。(3) 对PLC系统的编程和操作进行学习。(4) 学习上位计算机与下位PLC控