【摘 要】
：
金属棒材一般由原材料经过熔化、精炼、静置、铸造等工艺加工而成，在制造过程中，由于材料及工艺的因素势必会产生一些肉眼无法辨别的缺陷。为了提高棒材产品的质量，减少后期产品的报废率，在不破坏棒材外形及使用性能的条件下，需要对棒材进行无损检测。超声波检测属于无损检测的一种，具有检测范围广、灵敏度高，缺陷定位准确、对人体无害等优点，被广泛使用。而PLC技术现在发展为一种成熟可靠的工业控制技术，在自动化控制领
论文部分内容阅读
金属棒材一般由原材料经过熔化、精炼、静置、铸造等工艺加工而成，在制造过程中，由于材料及工艺的因素势必会产生一些肉眼无法辨别的缺陷。为了提高棒材产品的质量，减少后期产品的报废率，在不破坏棒材外形及使用性能的条件下，需要对棒材进行无损检测。超声波检测属于无损检测的一种，具有检测范围广、灵敏度高，缺陷定位准确、对人体无害等优点，被广泛使用。而PLC技术现在发展为一种成熟可靠的工业控制技术，在自动化控制领域已经成为首先选择的控制装置。结合计算机技术、PLC 控制技术和超声检测技术的自动化检测设备越来越引起人们的重视。
本文以江苏某超声波科技有限公司的一套超声检测项目为基础，充分考虑客户要求、设计成本及后期维护等方面，设计了基于西门子PLC的棒材超声波检测控制系统。检测系统从硬件平台、PLC 控制和人机交互软件平台以及现场通信三个方面进行设计，实现系统的运行使用，具体设计步骤如下：
首先，分析了超声波检测原理，根据企业需求分析，提出了检测核心部件运动方案，并阐述了系统主要部件的机械结构。完成对棒材检测系统核心部件 PLC、触摸屏、驱动系统和传感器的选型分析，同时合理分配PLC输入输出点，确定伺服系统的控制方式，绘制系统电气原理图，完成控制系统总体方案的设计。
其次，针对检测系统的作业流程，完成探伤机构伺服系统和液压马达转速控制以及天车机械手部件等主要部分的PLC程序设计，同时设计包含通讯监控、参数设置、状态监控等界面的人机交互程序，实现对PLC的监控和参数设置，进而按工艺要求完成了超声波检测项目的控制系统。
最后，对整个检测系统进行测试，通过测试结果证明棒材超声检测控制系统能准确地执行系统工艺要求、定位棒材缺陷，证实检测系统设计方案的可行性。系统采用Modbus协议实现工控机和PLC的通信，完成检测软件和PLC控制程序的参数设置和数据交换。
其他文献
搅拌设备广泛应用于石油、化工、医药、食品等多种生产领域,搅拌装置包括搅拌轴及其随轴转动的附件,搅拌过程中,由于流体激振力、搅拌附件安装偏心、输入转速波动等多种因素会引起搅拌轴的轴向振动、横向振动、扭转振动,其中横向弯曲振动最为常见而且危害最大,尤其对于细长搅拌轴,其自振频率较低,与轴的转速及激振频率接近容易引起共振,因此,研究搅拌轴的振动特性、分析影响搅拌轴稳定性因素、预测搅拌轴的破坏、找出合理解
微型隔膜泵作为隔膜泵的一个新型种类,是利用电机凸轮机构驱动的隔膜泵,主要满足小型化、低工作压力的需求。近年来,在医药生物、微机械、精细化工与航空航天等领域的应用越来越广泛。但由于国内的微型隔膜泵研究工作起步较晚,尚不成熟,且市场上的微型隔膜泵存在输出性能低、结构复杂、稳定性差等不足。因此,本文以研发高性能高稳定性的微型隔膜泵为目的,从微型隔膜泵动力端和液力端核心部件入手,对泵的整体动态特性和膜片阀
机械结构中的金属板材在加工和使用的过程中会带来裂纹、气孔、折皱和分层等缺陷,长此以往就会导致金属结构内部的微缺陷的形成,进而产生宏观裂纹最终造成结构断裂。因此对运行的机械设备进行常规的损伤检测,及时发现并消除设备的故障隐患,保证其处于健康良好的状态,对机械设备的安全服役具有强烈的现实意义。相对于传统的线性超声检测技术对只能检测宏观缺陷的不足,非线性超声检测技术对材料的微观结构特征具有更高的灵敏度,
随着化工、石油、能源等行业的快速发展,越来越多的紧固螺栓应用于高温环境中,当设备运行时,螺栓会受到拉剪复合载荷的作用以及高温环境下的蠕变作用和疲劳作用而发生断裂失效。因此,对拉剪复合载荷下的高温螺栓进行性能研究具有重要的理论意义和实用价值。316不锈钢以其较强的耐腐蚀性和较好的高温强度而被广泛应用于高温压力容器等领域,故本文选择316螺栓作为研究对象进行研究。本文主要进行了拉伸实验、蠕变-疲劳实验
激光3D打印(Laser 3D Printing)是一种先进的智能制造技术,采用激光作为热源,以层层叠加的方式,实现了从无到有、从小到大的零件制造,具有适用材料广、结构高度可设计、成形样品精度高、力学性能好、制作周期短等优势。光学金属反射镜被广泛应用在测量与遥感领域的折反式光学系统中,因此对其体积、重量、寿命和光学性能具有严格的要求与标准。传统制造虽能减少反射镜重量,却牺牲掉了刚度,且其制作周期较
滚动轴承属于典型的精密型零部件,然而它在使用过程中容易出现故障,通常,由该部件导致的设备故障占比约为三成。近些年,工业和科技发展极为迅速,滚动轴承正朝着高速化、大型化发展。大量研究显示,强化对该部件的诊断,能够更好的减小其维护投入,从而获得更高的经济效益。分析当前相关诊断系统自身的局限性,对提升该部件的最长使用年限,使之运用成本得到最大程度的下降等,都有着积极的作用,也有着显著的实用价值。目前针对
旋转机械是日常生活生产中非常重要的机械设备。其涉及领域非常广泛,种类繁多,齿轮作为旋转机械中的一个重要元件,起到了非常关键的作用。但因为齿轮的功能位置比较特殊,经常会因为各种原因出现各种故障,所以为了避免齿轮的各种故障对生产带来的安全隐患,需要故障诊断技术对齿轮的运转工况进行判断。又因为某些工况下难以使用振动传感器直接接触生产设备,采集振动信号,所以本文以声学信号作为研究对象,并针对欠完备声学信号
齿轮传动系统是机械设备中的重要组成部分,其运行的健康状况至关重要。不仅会受故障零部件的影响,在运行过程中还会受到背景噪声影响,导致信号中故障特征被淹没,对故障特征的提取和识别造成很大的困扰。因此,如何对复合故障信号中的故障特征进行有效的识别和提取是保证齿轮传动系统能够正常工作的关键。首先,对齿轮传动系统故障振动分析和实验装置进行介绍。对齿轮和轴承的故障类型、产生原因和故障特征频率进行介绍,然后对齿
起重机械属于国家监管的特种设备。随着我国重工、机加工和物流等行业的快速发展,起重机械也得到快速的发展。截至2018年底,全国在册的起重机械约234万台,保有量居世界第一。但起重机械的安全形势严峻,监管难度大,近年来的事故调查统计表明,起重机械的事故起数和引起的死亡人数在八大类特种设备事故中所占比重最高。起重机械的金属结构作为承载力和传递力的重要组成部分,其状况的优劣是起重机械安全运行的重要参考。因
滚动轴承作为旋转机械设备的核心元件,其性能的好坏对保障机械设备及系统的运行状况有直接的影响。因此对滚动轴承进行故障诊断的工作不容忽视,不仅能在很大程度上避免不必要的损耗与检修开销,还提高了机械设备的稳定性和安全性。本文根据滚动轴承的工作原理及其故障成因,依照故障诊断的流程进行分析,研究和改进了滚动轴承故障诊断过程中的两个关键环节:故障特征提取和故障类型识别。主要研究工作如下:在故障特征提取环节中,