基于虚拟仪器的连铸结晶器振动控制系统设计
发布时间：2022-02-19 16:34
结晶器是连铸生产流程中的核心设备之一，其振动品质的优劣直接影响铸坯的生产效率和产品质量。因此，在铸造过程中对其运行状态进行监控是十分必要的。本文概述了连铸生产的基本流程和几种成熟的结晶器振动控制方式，研究了典型的结晶器振动机构及其工作原理，分析了影响结晶器振动品质的工艺参数及振动曲线，并在此基础上设计出了基于虚拟仪器的结晶器振动控制系统。在工业计算机控制技术普及之前，传统的结晶器振动控制系统组成复杂、功能固定、协作度低、技术升级缓慢且运营费用昂贵。随着电子信息技术的日新月异，虚拟仪器技术因其灵活性强、集成度高、可扩展、便于维护等优点，近年来得到越来越广泛的应用。本文采用美国国家仪器公司（NI）的PXI架构方案和各种功能不同的板卡组成系统平台，并使用NI公司开发的LabVIEW软件设计出一套集数据采集、数据分析、控制决策等功能为一体且具有良好人机交互界面的连铸结晶器在线振动控制系统。本文详细介绍了系统总体设计方案，给出了虚拟面板设计、结晶器振动波形生成、振动位移采集、PID控制和数据存储查询等模块的设计方法。该系统采用NI公司的高性能同步数据采集卡PXI-6143实现振动信号的采集，信号...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 连铸工艺简介
1.1.1 连铸技术的发展及现状
1.1.2 连续铸造的优越性
1.2 连铸结晶器振动控制技术综述
1.2.1 结晶器振动装置概述
1.2.2 结晶器振动形式的发展
1.3 虚拟仪器技术
1.3.1 虚拟仪器简介
1.3.2 LabVIEW 概述
1.4 课题背景及意义
1.5 本文主要工作
2 结晶器液压振动系统
2.1 电液伺服阀
2.2 结晶器振动工艺参数分析
2.2.1 正弦振动及其工艺参数
2.2.2 非正弦振动及其工艺参数
2.3 电液伺服系统的同步位置控制
2.4 本章小结
3 结晶器振动控制系统总体方案设计
3.1 系统功能及工艺参数要求
3.2 系统硬件方案设计
3.3 系统软件方案设计
3.4 本章小结
4 系统硬件设计
4.1 振动位移传感器选型
4.1.1 位移传感器 SSI 输出
4.1.2 位移传感器模拟输出
4.2 SSI208P 接口转换模块
4.3 PXI 测试平台的搭建
4.3.1 PXI 硬件介绍
4.3.2 功能板卡选型
4.4 本章小结
5 系统软件设计
5.1 登录程序设计
5.2 监控界面设计
5.3 振动波形程序设计
5.4 振动数据采集
5.4.1 数据采集设备的主要指标
5.4.2 数字振动位移信号的采集
5.4.3 模拟振动位移信号的采集
5.5 数字滤波器设计
5.6 数据存储读取程序设计
5.6.1 LabVIEW 对 Access 访问方案的选择
5.6.2 LabVIEW 访问数据库程序设计
5.7 数字 PID 控制程序设计
5.7.1 PID 控制算法
5.7.2 PID 控制程序设计
5.8 故障报警模块程序设计
5.9 本章小结
6 仿真与调试
结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SSI的磁致伸缩位移传感器测量系统的设计[J]. 田立国,李文惠,艾思山,韩巍,罗炜. 工程与试验. 2012(04)
[2]LabVIEW数据库访问技术的实现及应用[J]. 李文涛,曹彦红,卜旭芳,许沛勤. 工矿自动化. 2012(03)
[3]国内虚拟仪器技术的应用研究现状及展望[J]. 伍星华,王旭. 现代科学仪器. 2011(04)
[4]高效连铸的发展状况及新技术[J]. 幸伟,袁德玉. 连铸. 2011(01)
[5]基于SSI208接口模块的光电编码器数据采集设计[J]. 靳红涛,陈朝基,赵勇进,席丹,赵娜. 电子元器件应用. 2009(11)
[6]基于SSI208接口模块的光电编码器数据采集设计[J]. 靳红涛,陈朝基,赵勇进,席丹,赵娜. 电子元器件应用. 2009 (11)
[7]连铸结晶器振动规律波形分析[J]. 李文涛,于磊. 连铸. 2009(02)
[8]LabVIEW中利用LabSQL访问数据库的实现[J]. 李春雨,郑培,牛亚尊,汪志远. 仪器仪表用户. 2009(02)
[9]虚拟仪器的发展过程及应用[J]. 刘萍,曹慧,邱鹏. 山东科学. 2009(01)
[10]我国炼钢-连铸技术发展和2010年展望[J]. 殷瑞钰. 炼钢. 2008(06)
硕士论文
[1]连铸结晶器漏钢预报监测系统的研究与设计[D]. 曹彦红.内蒙古科技大学 2012
[2]基于虚拟仪器的电液伺服阀测试系统研究[D]. 张建刚.广西工学院 2012
[3]连铸结晶器液压振动系统研究[D]. 张琤琤.兰州理工大学 2011
[4]连铸结晶器液压非正弦振动控制系统的研究[D]. 闫海宁.西安理工大学 2010
[5]结晶器振动状态监测分析系统的研制[D]. 何攀.重庆大学 2007
[6]板坯连铸结晶器振动参数在线监测系统设计与研究[D]. 王秋霞.浙江大学 2006
[7]连铸结晶器振动装置在线监测系统的研究与设计[D]. 陆哲时.浙江大学 2005
[8]连铸结晶器运行工艺参数监测优化系统的研究[D]. 傅倬伟.浙江大学 2004
本文编号：3633242
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 连铸工艺简介
1.1.1 连铸技术的发展及现状
1.1.2 连续铸造的优越性
1.2 连铸结晶器振动控制技术综述
1.2.1 结晶器振动装置概述
1.2.2 结晶器振动形式的发展
1.3 虚拟仪器技术
1.3.1 虚拟仪器简介
1.3.2 LabVIEW 概述
1.4 课题背景及意义
1.5 本文主要工作
2 结晶器液压振动系统
2.1 电液伺服阀
2.2 结晶器振动工艺参数分析
2.2.1 正弦振动及其工艺参数
2.2.2 非正弦振动及其工艺参数
2.3 电液伺服系统的同步位置控制
2.4 本章小结
3 结晶器振动控制系统总体方案设计
3.1 系统功能及工艺参数要求
3.2 系统硬件方案设计
3.3 系统软件方案设计
3.4 本章小结
4 系统硬件设计
4.1 振动位移传感器选型
4.1.1 位移传感器 SSI 输出
4.1.2 位移传感器模拟输出
4.2 SSI208P 接口转换模块
4.3 PXI 测试平台的搭建
4.3.1 PXI 硬件介绍
4.3.2 功能板卡选型
4.4 本章小结
5 系统软件设计
5.1 登录程序设计
5.2 监控界面设计
5.3 振动波形程序设计
5.4 振动数据采集
5.4.1 数据采集设备的主要指标
5.4.2 数字振动位移信号的采集
5.4.3 模拟振动位移信号的采集
5.5 数字滤波器设计
5.6 数据存储读取程序设计
5.6.1 LabVIEW 对 Access 访问方案的选择
5.6.2 LabVIEW 访问数据库程序设计
5.7 数字 PID 控制程序设计
5.7.1 PID 控制算法
5.7.2 PID 控制程序设计
5.8 故障报警模块程序设计
5.9 本章小结
6 仿真与调试
结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SSI的磁致伸缩位移传感器测量系统的设计[J]. 田立国,李文惠,艾思山,韩巍,罗炜. 工程与试验. 2012(04)
[2]LabVIEW数据库访问技术的实现及应用[J]. 李文涛,曹彦红,卜旭芳,许沛勤. 工矿自动化. 2012(03)
[3]国内虚拟仪器技术的应用研究现状及展望[J]. 伍星华,王旭. 现代科学仪器. 2011(04)
[4]高效连铸的发展状况及新技术[J]. 幸伟,袁德玉. 连铸. 2011(01)
[5]基于SSI208接口模块的光电编码器数据采集设计[J]. 靳红涛,陈朝基,赵勇进,席丹,赵娜. 电子元器件应用. 2009(11)
[6]基于SSI208接口模块的光电编码器数据采集设计[J]. 靳红涛,陈朝基,赵勇进,席丹,赵娜. 电子元器件应用. 2009 (11)
[7]连铸结晶器振动规律波形分析[J]. 李文涛,于磊. 连铸. 2009(02)
[8]LabVIEW中利用LabSQL访问数据库的实现[J]. 李春雨,郑培,牛亚尊,汪志远. 仪器仪表用户. 2009(02)
[9]虚拟仪器的发展过程及应用[J]. 刘萍,曹慧,邱鹏. 山东科学. 2009(01)
[10]我国炼钢-连铸技术发展和2010年展望[J]. 殷瑞钰. 炼钢. 2008(06)
硕士论文
[1]连铸结晶器漏钢预报监测系统的研究与设计[D]. 曹彦红.内蒙古科技大学 2012
[2]基于虚拟仪器的电液伺服阀测试系统研究[D]. 张建刚.广西工学院 2012
[3]连铸结晶器液压振动系统研究[D]. 张琤琤.兰州理工大学 2011
[4]连铸结晶器液压非正弦振动控制系统的研究[D]. 闫海宁.西安理工大学 2010
[5]结晶器振动状态监测分析系统的研制[D]. 何攀.重庆大学 2007
[6]板坯连铸结晶器振动参数在线监测系统设计与研究[D]. 王秋霞.浙江大学 2006
[7]连铸结晶器振动装置在线监测系统的研究与设计[D]. 陆哲时.浙江大学 2005
[8]连铸结晶器运行工艺参数监测优化系统的研究[D]. 傅倬伟.浙江大学 2004
本文编号：3633242
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3633242.html
