发布时间：
优点：它是自行车缺点：它不是“自行”车
中学开设自行车课程之我见 论文关键词：自行车;中学;体育课程 论文摘要：自行车集休闲、娱乐、健身、刺激为一体,对于求新、求奇的当代中学生有着极大的吸引力。它具健身、益智、审美、娱乐和独特的观赏性,呈现出与众不同的风度品位、气质和优势。将自行车列入中学体育教学课程有其现实意义。 自行车集娱乐、休闲、健身为一体的运动,它能弘扬个性,展示自我,深受我国中学生喜爱。将自行车列入中学体育教学内容,符合学校体育教学摆脱以竞技项目为中心,向多样化、生活化、娱乐化、终身化方向发展,全面提高学生身体素质的目标要求。本文试从这项运动的健身、健心价值和培养学生运动兴趣与终身体育意识,促进体育教学娱乐性等方面,论述中学开设自行车课之可行性。 一、自行车的起源和发展 自行车,拉丁文为Bicyoletta,是“快”和“步行人”的意思,中文译名为“自行车”。1815年,世界第一辆自行车出现在法国,它没有中轴和脚蹬,骑车人要借助脚蹬地的反作用力,使车轮向前滚动。1869年,法国人玛金在前轮上加了脚蹬,骑起来更省力,速度也加快了。1839年,苏格兰铁匠麦克米为自行车进行了革新,发明了脚踏板动力系统,人们可以通过踩踏板使自行车前进。1890年,英国一个医生把实心轮胎改为充气轮胎,减少了与地面的摩擦力,提高了速度。19世纪80年代,自行车再次取得重大革新,出现了链条和档位两个系统。从那以后,自行车与现代的自行车从外观上开始有了类似点。就近代自行车而言,也有过几次重大革新:一是增添了变速装置,出现了多级速度;二是材质的改进,向质轻、坚固的方向发展,提高了速度;三是结构形式的改进,区分了自行车的类别;四是动力的改进,出现了全电控制自行车和液压传动自行车。纵观自行车的发展历史,一直是在改革中发展前进的,完全可以预料,各种新型自行车将与日俱增。 当前,随着人们物质文化生活水平的提高和体育运动项目的增多,自行车在作为交通工具的同时,也已成为一种体育运动的器材,自行车运动成为人们爱好的体育竞赛项目。 二、自行车的健身作用 从体育运动生理学角度看,自行车运动是一项全身的运动,它既注意上肢与下肢、腹部与背部、头部与躯干的动作协调,又注意组成各连贯环节的各个部分独立运动,甚至一个腿部动作的完成,都是从脚趾、脚掌、小腿直至大腿与髋部的各种运动的有机组合。这样,各个动作都形成了特定的健身效果。同时,不同于田径等其它运动项目是通过循环练习来刺激肌肉,以局部为主,自行车是全身的,尤其是对平日不大容易活动的`部分(如小关节、小肌肉)的运动较多,对于改善心肺功能,刺激律动神经,增强韧带韧性,协调人体各部位肌肉群,增强肌肉弹性,提高人体协调能力,塑造优美体态,具有良好的功效。 其次,自行车运动的锻炼魅力还表现在其自由的风格。骑自行车没有固定不变的格式规范,没有条条框框的约束,只要根据自然条件、地理环境,尽情展示即可,激发了学生的想象力,调动了创造欲。在这种气氛中,学生能够尽情地用各种方式从不同的侧重点和心态宣泄自己,有效地舒缓了学生来自学习、生活的压力,愉悦了身心。 三、中学体育棵开设自行车运动的可行性 从以上分析,我认为在中学体育课中开设自行车具有以下几方面积极意义,符合当前体育课程改革的要求和自然资源的开发与利用: (一)我国是自行车王国,每个家庭至少有2～3辆自行车,具有平民性、生活性和娱乐性。自行车作为学生主要的交通工具,深受广大学生喜爱,是最简单、经济、实惠的健身工具,将自行车引入课堂,能够培养学生创新意识,激发学生的学习热情。 (二)自行车运动能够促进全身肌肉关节协调,增强韧带组织的强健性和柔韧性。多种形式的练习,健身美体的体育功效、愉悦欢乐的情趣,可以有效地训练学生注意力的指向集中和转换,提高神经活动的灵活性,有效促进小脑发育和人体的平衡能力。学校开设自行车课可以辅助学生提高智力。 (三)学生从学会骑自行车直到上公路,一直没有接受正规的交通规则教育,开设自行车教学可以对学生进行交通安全教育,减少伤害事故的发生,还可教会学生骑行中的一些技巧、生活常识,增强学生安全意识。 (四)自行车课有很强的观赏性和参与性,或净化心灵、陶冶情操;或健身娱乐,增强体魄。自行车运动开展面较广,可以根据学生的兴趣爱好设定不同的内容,组织不同的竞赛,如自行车慢骑,自行车倒骑,自行车“定时”,自行车越过障碍等。且自行车练习对场地要求不高,任何情况下都可以利用自然地形开展练习,既安全又便于操作。因此,中学开设自行车教学,既有助于提高社交能力,更利于全民健身的开展。 曲宗湖等认为:“选择教材既要重视它对人体生物改造方面的价值,又要考虑它对体育文化和教育所起的作用。”“应根据不同年级学生的身心特点,把那些有效发展身体素质,有利于提高身体基本活动能力、有益于弘扬体育文化,且能激发竞争意识和满足运动兴趣内容列为教材。”“应尽量做到竞技项目教材化,并结合其它体现民族性、娱乐性、健美性、健身性的项目内容,构健具有地方特色的新型教材体系。”毋庸置疑,自行车有自身文化特性,以及其体育锻炼价值,完全可以作为教材,列入中学体育课程。 [参考文献] [1]季浏.体育与健康课程标准解读[M].湖北教育出版社,2004. [2] 耿涛.自行车史话[J].城市公共交通,2003,(4). [3]曲宗湖,郑厚成.我国高校体育改革的历史回顾与发展前景[J].学校体育与科学,1996,(7).论文相关查阅： 毕业论文范文 、 计算机毕业论文
强烈建议自己写最好
你说的应该是自行车的改装设计类，你可以到“US机械毕业设计网”上面看看没有这方面的资料下载！
车间现场管理论文范文篇二 浅谈印刷车间的现场管理 摘要：生产车间是一线员工的生产现场，是企业输入转化成输出，创造价值的现场，是生产企业经营的主体。生产现场中离不开人、机、料、法、环五要素。通过对人、机、料、法、环等生产要素的合理配置，使生产现场的人流、物流和各种信息畅通无阻，使生产要素在空间和时间上处于最佳的结合状态，实现安全、高效、优质、低耗、均衡生产，这也是现场管理的核心所在。 关键词：印刷;车间管理;现场管理 生产车间是一线员工的生产现场，是企业输入转化成输出，创造价值的现场，是生产企业经营的主体。 我目前任职于一家大型商业票据印刷企业，通过长期工作中的摸索和积累，谈谈在现场管理中个人的一些体会。生产现场中离不开人、机、料、法、环五要素。这几项要素也是贯穿整个生产全程，现场管理就是企业生产管理组织根据本厂生产运行特点，对车间现场进行全面的合理安排和布局，实行定置管理，做到规范化。通过对人、机、料、法、环等生产要素的合理配置，使生产现场的人流、物流和各种信息畅通无阻，使生产要素在空间和时间上处于最佳的结合状态，实现安全、高效、优质、低耗、均衡生产，这也是现场管理的核心所在。 人作为生产的主体。一个企业要满足激烈市场竞争的需求就迫切需要一支责任心强、专业技能优的职工队伍。但人员的管理是复杂的，是有个性的。会随着地点，情绪、环境等因素变化而变化。因此车间管理工作应在公平公正公开的原则下进行，制定、规范、落实相关的规章管理制度，强化管理机制，以制度管人。现场人员应时刻清楚明白自己的 岗位职责 ，作业指导书及相关的 规章制度 。按工序职能分工协调，清楚明白本岗位、本班组的工作范围与工作内容。各岗位各工序间相互紧密配合，上下工序间做好交接工作。上工序对下工序负责，下工序对上工序进行监督，以保证工作一环扣一环的有条不紊的进行。 目前，随着科技信息的发展，传统的印刷行业在技术及经营商都面临冲击和挑战。尤其是部分国企职工缺乏危机意识，学习观念落后。对新工艺、新方法没有自觉学习的动力，对企业组织的培训敷衍应付。因此，必须通过培训去引导员工去认清形势，提升素质以适应工作的需求。 设备安全是产品质量的基础。设备的管理也是日常工作中首先要解决的问题。现代印刷设备精度高、速度快、自动化程度高，集机械、电子、液气压传动、微电脑等多种控制原理与一体。因此定期的设备维护对车间正常的生产有重要的意义。 1、日常操作要按照相关制度操作，遇到异常情况要进行观察、判断、检查，弄清原因、解决问题后方可继续生产，严禁机器带病运转。 2、做好日常保养工作并拟定出周保养、月保养的时间及重点内容，针对设备保养情况定期进行检查。 设备管理要按照高标准、严要求制定并严格执行设备管理、修保规定。在搞好日常零修、配件更换等工作的同时根据生产进度、工期等状况安排设备的中、大修项目，要根据产品需要适时调整、改造设备。把工作重点放在设备保养上，做到保养到位、以养代修、以修促养，测试设备管理工作规范化、制度化。 纸张、油墨、印版等物料作为承印信息的载体对印品颜色、层次、档次起着决定性的作用。在保证生产的前提下，减少物料损耗和减少物资占用的费用。生产现场如何合理储备物资、节约使用物资，这对降低成本、加速资金周转意义重大。在物料管理方面应做到： 1、车间应设有专门的物料检验工序，对生产所需要物料进行把关在物料使用过程跟踪控制,避免造成批量材料浪费。 2、控制仓库库存，采用ABC分类法将所有物资分类，并划分号，用四号定位法定位。常用物料注意保存在安全库存，保持生产系统的稳定性。 3、严格按物料需求计划进行领料、退料、补料工作,控制生产损耗,并作相关数据记录。制定物料需求计划，保证按计划供应生产,保障生产计划顺利实施。物资消耗实行定额，包括产品净重实体消耗、工艺性损耗、非工艺性损耗、运输及 其它 过程的损耗做到合理化，及时处理帐外物资，做好退库和残旧物资的回收工作 4、生产所需物料需按“5S”进行摆放，便于日常使用。 随着市场需求的个性化、多样化车间内存在着不同客户、不同类型的产品，生产计划安排的合理性直接影响到了生产的效率和效益。他需要调动各种资源利用各工序的生产能力按质、按量、按时的完成生产任务同时尽量的提高企业的经济效益。要合理的安排好车间作业计划要注意一下几点： 1、各工序间的节拍衔接，保证产品在各个工序见的平行流转，避免工序的“饥饿”和“堵塞”，提高劳动生产率和设备使用率。 2、做好不同产品的生产排序工作。可根据最短加工时间(SPT)、和最早交货期(EDD)、关键比率(CR)等规则，针对同类型的产品结合设备插件安装情况进行产品生产排序。及保证按时交货，减少生产准备时间。 3、针对大批量产品要做好期量计划，做好生产物料的计划，保证每班次物料供应充足。既保证主打产品的生产同时尽可能不延误其他产品的交期。 此外，还要做好车间环境管理工作也是必不可少的，脏、乱、差的环境会影响员工的情绪、工作的完成质量、设备的安全生产以及物流的畅通。因此优化通风和照明设施，降低噪音和空气污染，控制车间温湿度这些对产品的质量，员工的安全工作起着重要的作用。 以上从“人、机、料、法、环”五要素简述了现场管理的一些事项。除此外质量管理也是现场管理中的一项重要内容。我们的管理者能够及时敏锐地发现质量隐患并制定相应的预防措施。将事故消灭于萌芽状态。避免质量事故，减少质量差错是印刷企业增效的一个重要途径。在印刷企业的质量管理中应做到以下几点 1、做好产前计划工作，在生产的每一个环节要严格执行生产的工艺标准和产品的质量标准。只有事前准备充分才能在流程中应付自如。 2、强化细节管理，确保作业工序执行标准有力，产品的品质管控到位。 3、建立全面质量管理体系。质量管理是全员参与的，也是全流程管控的。通过流程的管控我们往往能够发现一些问题是可以改善的，这就要求我们的现场生产和品质管理人员关注细节，充分学习，积累和丰富自己的现场管理经验，为企业产品质量管理的持续进步打下扎实的基础。印刷企业质量管理方面只要坚持坚持不懈地持续改善内部管理，那么一定就会在企业的全面质量管理方面取得突破。 在成功的现场管理中一些软件方面如：工作的目标、品质标准、工作氛围、安全措施等方面也要加以完善。现场管理的好坏有利于成本的降低，有利于保证产品质量，有利于提高员工队伍的综合素质。在现代成功的企业中无不高度重视现场管理，现场管理水平的高低决定了企业产品的质量、生产效率、成本和效益。现场管理作为企业展示其形象、技术实力和扩大知名度的窗口，客户往往通过现场管理这面镜子，就可看到企业的产品质量、服务质量、劳动生产率、安全生产、经济效益状况、员工的精神面貌和形象，直接或间接地反映出企业生产的产品在市场上的内在竞争力，并可衡量出 企业管理 的优劣。由此可见提高现场管理水平科大大提升企业的竞争力，对于企业的生存与发展起着至关重要的作用。 看了“车间现场管理论文范文”的人还看： 1. 车间现场管理论文 2. 浅谈车间现场管理论文 3. 有关车间生产管理论文 4. 车间管理论文范文(2) 5. 关于现场管理论文的范文(2)
飘过~~！学习啦~~！
食品工程毕业论文题目
引导语：关于食品工程这一专业，有哪些论文题目可以选择呢？以下是我为大家整理的食品工程毕业论文题目，供各位阅读与借鉴。
一、《微生物学》研究小课题
1、灵芝的生产与加工技术的观察研究
2、天麻的生产与加工技术的观察研究
3、不同消毒剂的抑菌试验
4、苏云金杆菌的药效试验
5、紫外线杀菌试验
6、紫木耳的高产生产试验
7、平菇的高产生产试验
8、木本植物的扦插试验
9、无根豆芽菜的生产试验
10、食用菌病虫害防治试验
二、食品安全、食品营养方向
1、综述转基因食品的安全性
2、保健品的发展前景
3、有关某一具体食品的营养素的分析和检测（比如，鱼，肉或红富士苹果等）
4、有关某一类人群的营养调查报告及营养监测
5、有关某一类食品的营养强化（比如，赖氨酸，锌等）
6、某一类人群的营养和健康现状及分析（比如，婴幼儿，女性，老年人，青少年等）
7、冠心病患者的饮食及防治
8、糖尿病患者的膳食原则及防治
9、如何科学饮食
10、如何正确的摄入某一类营养素（比如，钙，维生素A等）
11、改进生产某一食品的工艺流程（比如，浅谈改进啤酒泡沫质量的措施）
12、综述绿色食品
13、综述无公害食品
14、分析各国的膳食结构
15、综述膳食结构跟体质、性格等关系
三、分子生物学、现代生物技术方向
1、微生物制剂的.生产与应用
2、基因工程技术的应用与发展
3、生物菌肥对植物的影响与作用分析
4、质粒的构建和扩增
5、现代生物技术在作物品种改良上的应用
6、生物信息学的发展和应用
7、魔芋的生长特性及功用
8、植物DNA提取方法的探讨与改进
9、红曲霉的液体培养方法优化
10、大肠杆菌质粒DNA提取方法的优化
四、生物技术方向
1、生物技术经济学分析
2、生物技术在医药领域的应用
3、我国的生物多样性及其保护
4、农业生物技术的发展与展望
5、基因重组技术研究现状
6、转基因食品的安全性评价
7、如何免费利用网上资源--生物技术网络资源的利用
8、浅谈生物技术领域的知识产权保护
9、生物技术与环境治理
10、现代生物技术与食品工业
发展绿色食品大豆产品促进黑龙江省大豆产业振兴摘要:黑龙江省借助得天独厚的环境资源优势和较高的机械栽培技术水平,绿色食品大豆生产取得了较快的发展。但由于受国际市场的冲击较大,还面临着种植收益过低、基础设施薄弱、精深加工能力不强等限制因素。 关键词:绿色食品;大豆产业;黑龙江省 一、黑龙江省绿色食品大豆发展现状 大豆是黑龙江省的主栽作物,在黑龙江省有多年的栽培历史,种植面积、总产量都占全国的1/3左右。2000年省委、省政府提出“打绿色牌、走特色路”的发展战略,明确了发展优质、高效的现代农业是黑龙江农业的发展方向。在这一战略的指引下黑龙江省绿色食品产业取得了较快的发展,绿色食品大豆产业也随着迅速发展起来,从2000年以来黑龙江省绿色大豆的种植面积逐年增加,到2008年黑龙江省绿色食品大豆种植面积达到1 617.3万亩,年均递增20%以上,现已占全省大豆种植面积1/4以上,产量达到250万吨以上。已建成全国绿色食品原料大豆标准化生产基地44个,面积1 543.3万亩。认证绿色食品大豆产品138个,企业65 家。 二、黑龙江省绿色食品大豆的产业优势 1.黑龙江省环境条件优良。黑龙江开发较晚,环境污染小,病虫害发生率比南方低。森林、草原、湿地资源丰富,全省拥有森林3亿亩,森林覆盖率43.6%;天然草原面积约6 500万亩;湿地面积6 510万亩。生态良好,具备发展绿色大豆得天独厚的条件。黑龙江土质肥沃,是世界上仅有的三大黑土地之一,全省属中、寒温带大陆性季风气候,年降水量370毫米～670毫米,光、热、雨同季,适于大豆生长,加之昼夜温差大,有利于干物质积累,农产品品质优良。 2.大豆栽培技术水平较高。黑龙江省是全国大豆主产区之一,大豆面积占全国种植面积近1/3,黑龙江省农垦耕地占全省的1/5,土地规模化种植、机械标准化作业、栽培制度科学化已经走在全国现代农业建设的前列。目前,全省在各环节、各层面开展的农场与地方县合作共建成效突出,带动了地方大豆种植水平的提高。 3.绿色大豆的科研水平较高。黑龙江省从事大豆生产技术研究的科研机构较多,每个市都有多家从事大豆技术的研究机构,近几年,每年的育成品种都在十个以上,70%以上大豆品种为高脂肪、高蛋白及兼用型品种,黑字号、垦字号大豆油脂居全国领先水平,东农42等品种蛋白含量领先国际水平;每年省政府都投入专项资金用于绿色大豆产业的开发和研究,委托东北农业大学、农科院、植保站等单位进行绿色大豆高效生产技术的专题研究,为绿色大豆的生产、加工提供科技保障。 三、黑龙江省绿色大豆产业发展限制因素 1.加入WTO后受国际市场影响比较大。2001年加入WTO以来,中国关税大幅降低, 大豆和豆粕进口关税都降低到了3% 和5% 以下, 不对大豆的进口实行配额制,不对大豆出口实行补贴,这在政策上为国外大豆的进口铺平了道路。这几年中国的大豆进口在逐步增加,2005年中国的大豆进口量约为2 600万吨,2006年大概是2 800万吨,2007年3 082.1万吨,几乎每年都有200万吨的增加,2008年中国大豆进口量达到3 743.6万吨,较2007年的进口量大幅增加661.5万吨,增幅达到21.5%,连续第四年创下中国大豆进口量的历史最高纪录,预计2009年的进口量还将增加。与进口大豆相比, 国产大豆无论在商品质量和价格上均有较大差距,2008年底,黑龙江省大豆的国储库收购价格3 700元/吨左右,而进口大豆到港价格仅为3 100元/吨,每吨比国产大豆低600元。 2.三大主栽作物比较大豆处于劣势地位。2005年以来黑龙江省大豆的种植面积逐年下降,2007年种植面积为5 713万亩,与2005年相比减少600万亩,这里还没有考虑后开垦的耕地面积补充进来的(大多数生荒地都适合种大豆)。相反,水稻、玉米种植面积却逐年增加,尤其玉米面积2007年比2005年增加了1 800万亩,这也在客观上促进了大豆面积的萎缩。原因主要是与水稻、玉米相比种植大豆的效益底,农民种植的积极性不高。2008年大豆的公顷收益不足千元,而水稻、玉米的公顷收益都在3 000元以上。 3.大豆主产区的基础设施比较薄弱。黑龙江省大豆的主产区基本还没有摆脱“靠天吃饭”的局面,大豆是比较适合机械化作业的作物,黑龙江省的机械化种植水平也较高,但农田基础设施相对来说还比较薄弱,近几年连续发生的春旱、夏旱等自然灾害给黑龙江省的大豆生产造成了很大的损失,我们各级政府虽然每年都在组织人力物力财力进行抗旱,但收效不大,主要原因是大豆种植面积较大、资金的投入还不到位,机井眼数还不能覆盖大多数产区。没有形成“旱能浇、涝能排”的绿色农业生产模式。 4.大豆精深加工能力不强。黑龙江省大豆加工企业多是传统的制油企业,数量多,成规模的少,粗加工多,深加工少;传统加工多,新兴加工少;有些企业甚至没有小包装,直接给省外企业加工毛油,这样利润空间就小。产业布局与产品结构不尽合理,产品结构不能适应市场需求变化。从规模结构上看,标准化、规模化程度低,综合利用水平低。虽然一些企业也申请了绿色食品标志,但都是一些大豆、豆油、豆粕等初加工产品,像一些深加工豆制品、分离蛋白等加工企业近两年刚刚出现,但规模较小,还没有形成品牌,市场影响力小。必须采取高新技术向工业化、深加工方向发展。 黑龙江省大豆加工企业与沿海企业相比,大豆基本都为本地大豆,收购成本较高,而且大多数豆油都是销往省外,销售半径也较长,运输成本增加,这使得黑龙江省的豆油加工企业在市场竞争中处于不利地位。 四、黑龙江省发展绿色大豆产业的建议 1.借助政策优势,扩大绿色大豆种植面积。从2004年开始,黑龙江省进行了全国绿色食品原料大豆标准化生产基地的创建工作,省财政拿出专项资金用于绿色大豆基地的环境监测和管理费用,各大豆主产县应利用该项目,积极争取开展绿色食品大豆标准化生产基地的创建工作。基地的创建上连着企业,下牵着农户,是一个企业增利、农民增收、农业增效的绿色富农工程,也是省委、省政府提出的“打绿色牌、走特色路”发展战略的一个具体体现。积极落实省政府“千亿斤粮食产能工程”,到2012年,全省建设优质大豆基地5 700万亩,大豆总产量170亿斤。按绿色食品大豆生产技术规程种植的大豆是优质大豆,绿色食品大豆基地是优质大豆基地建设的重要途径,各大豆主产县应借助政策优势、制订计划,采取切实可行的措施推动绿色食品大豆基地的发展。 2.实行由种植大省向加工大省的战略转变。黑龙江省是大豆的种植大省,绿色大豆的种植面积也排在全国首位,但加工相对薄弱。黑龙江省应积极制定措施,实行由种植大省向加工大省的转变。近几年除了老牌的九三油脂、阳霖油脂大型油脂加工企业外,也涌现出了像哈高科异黄酮、日月星蛋白粉、瑞盛素肉这样的深加工企业,政府应高度重视,积极扶持这些企业做大做强,实现对整个绿色大豆产业的拉动作用。无论是大豆生产还是大豆制品加工,都必须实施标准化生产, 逐步建立科学、完备的大豆质量安全标准、检验检测和质量认证三大体系,狠抓产地环境、农业投入、生产过程、包装标识、市场准入五大环节的管理,改变无标生产、无标上市和无标流通的状态。要把“振兴大豆产业行动计划”和“打绿色牌、走特色路”的发展战略结合起来,推广大豆绿色栽培技术,杜绝使用不合理农药与化肥,建立绿色有机大豆生产基地,发展无污染、安全、优质、营养的绿色大豆原料和绿色大豆制品,以适应安全、营养食品消费的需要。 3.加强管理,确保大豆食品质量安全。“三聚氰胺”事件之后,国家对食品安全的重视程度空前的高,食品质量安全法也于今年6月实施。所以企业应该通过加强企业管理,来确保质量安全,应当建立食品质量安全档案,保存企业购销记录、生产记录和检验记录等与食品质量安全有关的资料,有条件的企业可以试行产品质量追溯制度和召回制度。企业食品质量安全档案应当保存三年,做到哪个环节出现问题有据可查。黑龙江省大豆加工的标准体系、检验检测体系、食品安全体系及质量认知体系也相对滞后,大多数企业没有通过“国际质量管理标准(ISO9000)”及“国际环境管理标准(ISO14000)”,“良好操作制造(GMP)”,“危害分析关键控制点(HACCP)”等相关认证,质量安全管理相对松散,若把黑龙江省建成农产品深加工大省,食品强省还需进一步与国际接轨,加强企业的管理水平,向品质优良、管理一流、绿色名牌的方向前进。 4.加大力度保护非转基因大豆生产,打造绿色食品大豆产品知名品牌。在世界范围内,许多国家种植的都是转基因大豆,因其出油率高、产量高、种植成本低,竞争力远远强于中国大豆。但中国大豆具有高蛋白、非转基因和绿色食品大豆产品的品牌特色,用于加工成食用大豆系列食品,具有质量高、品质好、食用安全等优势。因此,以非转基因、绿色食品、优质安全为切入点,黑龙江省要积极培育黑龙江省的绿色食品大豆产品品牌,严格非转基因大豆标识制度,加大宣传,提高知名度,争强市场竞争力。像九三豆油、阳霖豆油这样的老品牌,继续巩固市场占有率,向新食用油产品开发、改善产品包装、有机产品认证方向发展;新的深加工企业应看清形势、抓住机遇,确定好自身的市场定位,努力确立市场的品牌地位。像大庆日月星蛋白有限公司就是一个很好的例子,它们率先在全国进行高纯度蛋白质粉的开发,并调配成适合不同人群的营养蛋白质粉、饮料、饼干等,认证了十多个绿色食品标志,公司以非转基因、绿色营养、优质安全为宣传口号,成功占领了国内大部分市场,是国内最大的蛋白质粉加工企业,现“日月星”商标已是中国驰名商标和亚洲最具价值品牌。黑龙江省的企业要跳出转基因大豆及其制品的恶性竞争圈子,独树一帜,以非转基因和绿色食品的黑龙江品牌,提高大豆产品的附加值,叫响品牌,占领国内市场、打入国际市场。 参考文献: [1]孙向东,任红波.加入WTO后黑龙江省大豆产业展望与对策[J].黑龙江农业科学,2000,(6):39-41. [2]韩晓增,王守宇.发展黑龙江省绿色大豆产业带的思考[J].大豆通报,2001,(6):3-4. [3]芦玉双.黑龙江省大豆产业现状及对策的调研报告[J].大豆通报,2003,(1):28-30. [4]曹海英.黑龙江省大豆生产的制约因素与对策[J].黑龙江粮食,2006,(1):18-20.
同学，有一个六千字的，怎么给你
摘要:介绍了普通车床的数控改造条件,同时介绍了对CA6140车床的主传动系统和进给传动系统进行了数控化改造的过程。改造后的数控车床的加工能力、自动化水平和加工精度明显提高。同时介绍了该车床机电联动调试的经验。关键词:普通车床;数控改造中图分类号: TG659 文献标识码: B 文章编号: 1001-3881 (2006) 4-208-2 企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展,它必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要的、性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。目前,采用先进的数控机床,已成为我国制造技术发展的总趋势。购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的一条有效途径。我校为适应现代化生产和教学,对CA6140车床进行了数控化改造。1 机床数控化改造的条件1·1 机床基础件有足够的刚性数控机床属于高精度机床,工件移动或刀具移动的位置精度要求很高,必须在0·001~0·01mm之间,高的定位精度和运动精度要求原有机床基础件具有很高的静刚度和动刚度。本次用于改造的CA6140车床自购进后一直保养良好,机床基础件刚性满足要求。1·2 机床数控改装的总费用合适,经济性好机床数控改装分两部分进行:一是维修机械部分。更换或修理磨损零件,调试大型基础零件,增加新的功能装置,提高机床的精度和性能,另一方面是舍弃原有的一部分进给系统,用新的数控系统和相应的装置来替代。改造总费用由机械维修和增加的数控系统两部分组成。若机床的数控改造的总费用仅为同类型车床价格的50% ~60%时,该机床数控改造在经济上适宜。经过考查,若购买同样配置的车床约需10万元,而我校机床数控改造的总费用为5·1万元,仅占51%,因此该机床数控改造在经济上是合适的。2 系统配置及主要技术规格该系统由SIEMENS 802S系统、接口电路、驱动线路及步进电机等组成,另外还配有自动转塔刀架、主轴变频调速器及主轴编码器等,系统属开环控制系统。其主要技术性能和参数如下:(1)系统控制部分。采用SIEMENS 802S系统,键盘和显示部分装在面板上。(2)系统软件具有若干指令。其中加工指令有直线、斜线、螺纹、锥螺纹和圆弧等5条指令。可实现车削外圆、端面、台阶、割槽、锥度、倒角、螺纹、顺圆弧和逆圆弧等操作。控制指令有结束循环、暂停、延时、延时换刀、编码换刀、通讯等,与加工指令配合,可加工出各种较复杂的零件。(3)系统环境工作条件。温度-10~+40℃;湿度为40% ~80%。(4)输入电网电压。交流(220±22)V;频率为50Hz;电流为1·5A。(5)步进电机。BYG550C-2型电机两台,驱动电压为110V;相电流为2·5A;步距角为0·36°/步;静力距为12N·m。3 主传动的数控化改造机床主传动的作用是把电机的转速和转矩通过一定途径传给主轴,使工件以不同的速度运动,主传动性能的好坏,直接影响零件的加工质量和生产效率。考虑到改造的经济性,可乘用机床原有的普通三相异步交流电动机拖动。考虑到加工过程中当电网电压和切削力矩发生变化时,电机的转速也会随之波动,直接影响加工零件的表面粗糙度。因此为提高加工精度,实现主轴自动无级变速,在主轴上增加了交流异步电动机变频调速系统,从而不需进行机械换档。针对机床要求具有螺蚊切削功能,在主轴部位安装主轴脉冲发生器,如图1所示。为保证脉冲发生器与主轴等速旋转,即主轴转一周,主轴脉冲发生器也图1 主轴脉冲发生器安装示意图转一周,主轴脉冲发生器的安装方式很重要。改装时,主轴传动必须经过原有CA6140车床主轴箱中58/58和33/33两级齿轮(实现1∶1)传递到原有CA6140车床的挂轮轴X,拆除挂轮留出空间,安装脉冲发生器,并用法兰盘固定。4 进给传动的数控化改造进给传动的作用是接受数控系统的指令,驱动刀具作精确定位或按规定的轨迹作相对运动,加工出符合要求的零件,对进给传动的要求是高精度、高速度。改造中我们采用步进电机驱动系统实现开环控图2 进给传动系统制,这样结构简单,安装调试和维修都非常方便。4·1 进给传动链图2为普通车床改造后的进给传动链,刀具纵向(Z轴)移动由步进电机,经接口箱内一对减速齿轮,转动纵向移动的丝杆而实现。刀具的径向(X轴)移动由步进电机,经接口箱内一对减速齿轮,转动横向移动丝杆而实现,该传动链与原机床的传动链相比,摆脱了结构复杂的进给箱和拖板箱。4·2 接口箱内减速齿轮的齿数比该车床要求的控制精度为: Z向0·005mm, X向为0·0025mm,即当执行一个脉冲指令时,工件的长度和直径均变化0·005mm。BYG550C-2型步进电机的步距角为0·36°,每周步距数为360/0·36=1000(步/周), X向丝杠螺距为4mm,脉冲当量为0·0025mm,Z向丝杠螺距为6mm,脉冲当量0·005mm。按公式主动轮齿数从动轮齿数=步/周×脉冲当量丝杠螺距则X向:Z主/Z从=1000×2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z从=1000×5/6000=5/64·2 接口箱内减速齿轮的齿数比该车床要求的控制精度为: Z向0·005mm, X向为0·0025mm,即当执行一个脉冲指令时,工件的长度和直径均变化0·005mm。BYG550C-2型步进电机的步距角为0·36°,每周步距数为360/0·36=1000(步/周), X向丝杠螺距为4mm,脉冲当量为0·0025mm,Z向丝杠螺距为6mm,脉冲当量0·005mm。按公式主动轮齿数从动轮齿数=步/周×脉冲当量丝杠螺距则X向:Z主/Z从=1000×2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z从=1000×5/6000=5/64·3 传动滚珠丝杠副数控机床要求进给部分移动元件灵敏度高、精度高、反应快、无爬行,采用滚珠丝杠副可以满足上述要求。在结构中,用普通滚珠丝杠副实现将旋转运动变换为直线运动。滚珠丝杠螺母副安装时需预紧,通过预紧可消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙,提高传动刚度。预紧的方法是采用双螺母齿差调隙式结构(图3)。通过改变两个螺母的轴向相对位置,使每个螺母中滚珠分别接触丝杠滚道的左右两侧来实现的。图3 双螺母齿差调隙式结构一般需要几次调整才能保证机床在最大轴向载荷下,既消除间隙,又能灵活运转。4·4 刀架根据需要,拆除原方刀架,安装620型四方刀架(图4)。该刀架由120W的三相交流异步电机正转驱动,使刀架正转选刀,到预定刀位时,电机则反转,使刀架夹紧。换刀方式有手控和机控两种。机控时当零件在加工过程中需要换刀时,数控系统发出预先编制好的换刀控制指令,控制器接到换刀指令时,立即驱动刀架回转。手控时,按动面板上的按钮,刀架能转一个刀位(90°),也可连续按动按钮,直至任一刀位。5 机电联动调试5·1 机械调试丝杠上,侧母线和横、纵导轨的平行度误差控制在0·01mm/全长之内;转动丝杠,丝杠轴向窜动在0·01mm之内;丝杠螺母同轴度误差控制在0·01mm之内。5·2 机电联动调试(1)单坐标点动,主要调试其有无动作,运动方向是否符合要求,机械传动是否正常,有无不正常响声等。1·上刀体 2·活动销 3·反靠盘 4·定轴 5·蜗轮 6·下刀体 7·螺杆 8·离合器盘 9·霍尔元件 10·磁钢图4 四方刀架结构图(2)点动合格后,做连续运动。反复多次,若出现故障或异常,排除后方可继续进行。(3)先试Z坐标方向,后试X坐标方向,这是因为Z坐标方向调试方便。(4)测量两坐标重复定位精度。在Z向坐标做连续移动时,若发现与丝杠相联的齿额定转速: 2000r/min额定输出功率: 2kW编码器:绝对位置检测方式,分辨率1000000p/r 轴端形式:锥轴伺服放大器采用与电机配套的SJV2系列20型,其驱动能力为2kW。对于2kW电机,也可采用SJV2系列的10型放大器,但此时的输出扭矩要比20型减少1/3,不利于大功率切削。I/O设备选用型号为HR341的基本I/O单元,主要用于机床操作面板及与机床间的输入输出控制。另外附加一个远程I/ODX110,主要用于教学功能的“故障模拟设置”的输入输出。伺服及I/O单元连接原理图如图2所示。图2 电气连接原理图2·2·2 主轴控制主轴电机采用交流变频控制电机,由变频器进行控制,转速范围60~6000r/min。模拟量由基本I/O单元的A0端口输出0~10V的直流电压,变频器根据输入的电压变化而输出相应的转速。由于模拟主轴电机没有编码器,因此在发出转速命令后,系统无法检测到主轴的是否运行。为解决这一问题,我们利用变频器上的功能端子,将其通过参数设置成“到达指令频率闭合”状态,并通过PLC检测此信号,从而实现对电机的运转进行监控。2·3 教学功能的附加本机改造后除保证加工功能和精度外,还要满足一定的教学功能。所谓的教学功能主要是针对学习数控系统调试及维修人员而设立的附加功能。该功能通过参数设置及调整PLC程序人为地设置故障,让学生通过故障现象先判断故障种类,再分析故障产生的原因,直至排除故障。通过这种实训,学生可全面学习工业现场可能出现的故障现象,掌握故障排除方法,提高学生解决现场问题的综合能力。3 结束语我国现有机床中,近几年急需技术改造的约占25%,这将蕴藏着无限商机。机床改造主要是采用数控和计算机控制技术,我国数控机床发展和机床数控化改造应紧跟世界潮流,发展多轴联动数控系统,开发高速、高精度、高效加工中心等关键技术,向智能化方向发展[3]。
数控机床旋转进给系统的状态空间模型及性能分析摘要：高性能多坐标数控机床的摆头、转台等旋转进给系统多采用永磁同步伺服电机进行直接驱动，其控制问题较常规进给系统更为复杂。因此建立更为科学的适用于直接驱动的永磁同步电机的数学模型对提高旋转进给系统的控制水平具有重要意义。本文提出在矢量控制的基础上建立直接驱动用永磁同步电机的状态空间模型的方法，并运用现代控制理论对系统的能控性、可观测性及稳定性等进行分析和计算以及对系统进行极点配置，并用Simulink进行了系统仿真，为数控机床旋转进给伺服系统的设计和分析提供了理论基础和分析方法。关键词：旋转进给；直接驱动；永磁同步电机；中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2007)08-0040-05State space model and performance analysis of numerical controlmachine rotary feed systemZHANG Ao, ZHOU Kai(Department of Precision Instrument and Mechanics,Tsinghua University,Beijing 100084,China)Abstract: Rotary feed system such as pendulum head and revolving table of high-powered multicoordinatesnumerical control machine adopts PMSM to drive directly. It's more complex tocontrol than the conventional feed system. So it's significative to set up mathematic modelof PMSM which is applicable for the direct drive more scientifically in order to improve thecontrol level of rotary feed system. Thus a modeling of PMSM method for state spaceequation modeling of PMSM based on vector control is proposed. The controllability,observability, stability and Pole assignment are analysed by modern control theory. And thesystem emulation is finished by Simulink. This method offers theoretical basic and analyticalmethod for rotary feed servo system designing of numerical control machine.Key words: rotary feed; direct drive; PMSM; state space equation0 前言高性能数控机床的旋转进给伺服系统，特别是直接驱动伺服系统（即取消了从电动机到执行机构或负载之间的一切机械中间传动环节，把传动链的长度缩短为零。）广泛使用永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)作为控制对象。其优点是结构简单，运行可靠，通过在结构上采取措施，如采用高剩磁感应、高矫顽力和稀土类磁铁等，可比直流电动机的外形尺寸约减少1/2，重量轻60%，转子惯量可减小到直流电动机的1/5 。[2]还应该看到，传统驱动系统由于传动环节的存在，控制环节的受力较小，系统对扰动的敏感度相对较低，而直接驱动伺服系统，负载与控制环节之间几乎是直接相联，没有传动链的缓冲，因此控制环节受力较大，对扰动比较敏感，这可能会对系统的动态性能造成影响；同时，摆头与转台的特点是要承受低速大负载，因此其大负载条件下的低速平稳性也是系统设计中的一个重要问题。因此，对于此类数控机床转台、摆头等旋转进给直接驱动系统而言，其控制问题较常规进给系统更为复杂。在工程实际中多采用基于矢量变换控制的经典3 环控制方法进行系统控制，其建立控制模型的基础是经典控制理论，即对系统使用传递函数加以描述，将某个单变量（如转速等）作为输出，直接和输入（如电压等）联系起来。但实际上系统除了输出量外还包含其它相互独立的变量，而微分方程或传递函数对这些内部的中间变量是不便描述的，因而不能包含系统的所有信息，不能完全揭示系统的全部运动状态。而若应用现代控制理论的状态空间法分析系统，其动态特性是由状态变量构成的一阶微分方程组来描述的，它能反映系统全部独立变量的变化，确定系统全部内部运动状态，方便地处理初始条件。因此可以更为全面的表征系统以及系统内部变量的关系，尤其适合应用于非线性、多输入－多输出系统。[5]综上所述，旋转进给直接驱动伺服系统是一个强耦合、非线性的复杂系统，因此用状态空间法来进行建模是更为科学和有效的。本文在矢量控制的基础上通过状态空间法建立永磁同步电机状态空间模型，并应用现代控制理论的各种方法对模型进行全面的分析，为进一步应用先进的控制方法对系统进行控制打下坚实的基础。1 PMSM 的数学模型我们考虑的是正弦型永磁同步电动机系统。该电动机具有正弦形的反电动势波形，其定子电压、电流也为正弦波形。假设电动机是线性的，参数不随温度等变化，忽略磁滞、涡流损耗，转子无阻尼绕组。基于电动机统一理论的结论可以得到，转子坐标系（d－q轴系）中永磁同步电动机定子磁链方程为：（1）其中：——转子磁钢在定子上的耦合磁链；Ld、Lq——永磁同步电动机的直、交轴主电感；、 ——定子电流矢量的直、交轴分量。PMSM 定子电压方程为： （2）其中， 、——定子电压矢量us的d、q轴分量；w——转子电角频率。PMSM 的转矩方程为： （3）电动机转矩系数Kt 为：Kt ＝ pmyr此外，电动机系统还要满足基本运动方程：（ 4）其中，n ——电动机转速；wr ——转子机械角速度，w=pmwr ；Td、TL ——电动机的电磁转矩和负载转矩。采用现代控制理论的状态方程对永磁同步电机进行数学建模。若采取矢量控制，一般要求id=0，但是状态方程中不出现md和id是不合理的。因为在id=0的控制模式中，只是要求id的取值等于0，但id的实际值并不一定总是等于0（特别是在动态过程中）。同时，ud的实际数值也不会等于0。因此，必须将ia也作为状态变量，将md 也作为控制变量，由控制器根据所有状态变量（包括id）的取值进行控制。因此取状态变量 ，q 为转子位置角。将（1）式带入（2）式的第2 式，由（3）式和（4）式可得，则永磁同步电机的状态方程为( ) ：(5)由此可见，该系统是一个非线性时变系统，且在系数矩阵中含有wr，id，iq状态变量的交叉相乘项，因此需要进行系统解耦，令因此采取id=0的矢量控制方法，uq'=uq，TL'=TL，系统可化为线性系统。取ud，uq 为控制量，负载转矩TL 作为扰动处理，因此单独提出，则系统化为=AX+BU+B0TL 的形式，则原系统化为：(6)2 PMSM 系统的分析PMSM 的参数如下：则系统状态空间方程为：2.1 多项式模型将状态空间模型转换为多项式模型，系统的传递矩阵为：2.2 能控性与可观测性分析状态完全能控的充分必要条件是系统的能控矩阵的秩为n。状态完全能观测的充分必要条件是能观测矩阵的秩为n。计算可得，系统的能控矩阵秩为4，满秩，则系统状态是完全能控的。系统的能观测矩阵的秩为4，满秩，则系统状态是完全可观测的。2.3 控制系统的稳定性分析对于由状态空间模型表示的系统，其系统稳定的充分必要条件是：系统矩阵A 的特征值全部具有负实部。eig(a)'=1.0e+002 *[0 -1.2069 - 0.8066i -1.2069 +0.8066i -2.1212]由于系统矩阵a 的特征值中有一个是零，因此该系统是临界稳定的。由于能控矩阵的秩为4，满秩，因此可以通过状态反馈配置极点使得系统稳定。2.4 多输入控制系统的极点配置对于多输入系统的极点配置的基本思路是：首先求一状态反馈，使得其闭环系统对某一输入（例如第一个输入）是能控的，再按单输入系统配置极点的方法进行极点配置[5]。图1 极点配置的闭环系统框图期望极点为：1.0e+002 *[-0.1 -1.2069 -0.8066i -1.2069 + 0.8066i -2.1212]（1）构造Q、S 矩阵。，由系统可得，n=4,m=2，u1+u2=4，a 为Q-1 的最后一行向量。（2）先按能控标准型进行极点配置。对 单输入系统进行极点配置。的特征多项式为，所期望的特征多项式为，则增益阵为:（3）求化为能控标准型的变换矩阵T，即则增益阵返回原坐标系为（4）使原系统（A，B）实现极点配置的状态反馈为:2.5 系统仿真系统位置状态向量对阶跃信号的响应：图2 极点配置前位置状态向量的阶跃响应图3 极点配置后位置状态向量的阶跃响应系统位置状态向量对速度信号的响应（虚线为输入位置信号，实线为输出位置信号）：图4 极点配置前的速度信号跟踪曲线系统位置状态向量对正弦信号的响应（虚线为输入位置信号，实线为输出位置信号）图5 极点配置后的速度信号跟踪曲线图6 极点配置前的正弦信号跟踪曲线图7 极点配置后的正弦信号跟踪曲线由此可见，通过极点配置使系统稳定，且对各种输入信号的响应有很大改善，具有很好的跟踪性能，这对于随动系统来说是十分重要的。3 总结使用状态空间方程表征系统，可以把系统的状态与系统的输入和输出联系起来，并在系统的内部变量与外部输入和测量输出之间建立联系，保存系统内部特性的信息，因此模型更为精确和科学。本文即在矢量控制的基础上提出了一种建立完整的永磁同步电机状态空间模型的方法。根据此模型，运用现代控制理论的各种方法对系统性能进行了分析和计算，分析表明该系统具有完全能控性、完全可观测性以及临界稳定性，通过状态反馈配置极点的方法使得系统稳定，使状态变量对输入信号有很好的跟踪性能。为进一步分析和设计控制系统提供了有效的方法和思路。参考文献：[1] 欧阳黎明.MATLAB控制系统设计[M].北京:国防工业出版社,2001.[2] 张崇巍,李汉强.运动控制系统[M].武汉:武汉理工大学出版社,2002.[3] 李三东,薛花.基于Matlab永磁同步电机控制系统的仿真建模[J].江南大学学报,2004,(2):115-120.[4] 杨平,马瑞卿,张云安.基于Matlab永磁同步电机控制系统的建模仿真方法 [J].沈阳工业大学学报,2005,(4):195-199.[5] 侯媛彬,嵇启春,张建军,杜京义.现代控制理论基础[M].北京大学出版社,2006.[6] 孙亮. MATLAB语言与控制系统仿真[M].北京:北京工业大学出版社,2006国物流管理逐渐走向社会化和供应链化的形势下，必须接合具体企业的物流运作管理实际，根据精益物流的基本原则和企业信息化状况，通过理论与应用的研究，在精益供应链物流管理原型系统的基础上不断修改和完善，不断地进行研究和实践，以此来推动我国制造企业精益供应链物流管理信息系统的发展。参考文献：[1] 乌跃.论精益物流系统[J].中国流通经济,2001(5):11-13.[2] (美)詹姆斯·P. 沃麦克, (英)丹尼尔·T. 琼斯, 沈希瑾,张文杰,李京生.精益思想:消灭浪费,创造财富[M].北京:商务印书馆,1999．[3] RICHARD Wilding. Lean, Leaner, Leanest[J]. InternationalJournal of Physical Distribution & Logistics Management1996,25(3/4)20.[4] 王之泰. 物流工程研究[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2004．[5] 田宇,朱道立.精益物流[J].物流技术,1999(6):19-21.[6] LIU X Q, MA S H. Supply chain logistics circulation quantityand response time calculation model[J].WSEAS Transactionson Systems, 2006,5(4):643-650.__PLC 在机床数控改造中的典型应用邵晓嵬, 任有志, 王燕丽(河北科技大学机械电子工程学院, 石家庄050054)摘要: 讨论了利用可编程控制器对机床进行数控改造的具体方案和一般步骤,并以锯片切割机的改造为例介绍了利用西门子公司S7 - 200 系列可编程控制器进行改造的具体过程,阐述了机床数控改造后的应用效果及其未来的社会和经济效益。关键词: 可编程控制器; 机床; 数控改造中图分类号: TG51 文献标志码: A 文章编号:100320794 (2007) 1120147202Typical Application of PLC in NC Transformation for Machine ToolSHAO Xiao - wei , REN You - zhi , WANGYan - li(College of Mechanical and Electronic Engineering ,Hebei University of Science & Technology , Shijiazhuang 050054 ,China)Abstract :Discussed how to use the programmable logical controller (PLC) to deal with the transformation inmachine tool , particularly introduced the whole process of transformation on incise machine based on SIEMENSS7 - 200 PLC. Finally expatiate the effect of NC transformation and its coming benefit .Key words :programmable logical controller (PLC) ; machine tool ; NC transformation0 前言在我国现有的机床中有一部分仍采用传统的继电器- 接触器控制方式,这些机床触点多、线路复杂,使用多年后,故障多、维修量大、维护不便、可靠性差,严重影响了正常的生产。还有一些旧机床虽然还能正常工作,但其精度、效率、自动化程度已不能满足当前生产工艺要求。对这些机床进行改造势在必行,改造既是企业资源的再利用,走持续化发展的需要,也是满足企业新生产工艺,提高经济效益的需要。1 解决方案利用PLC 对旧机床控制系统进行改造是一种行之有效的手段。采用PLC 进行控制后,机床控制电路的接线量大大减少,故障率大大降低,提高了设备运行的稳定性和使用率,增强了可靠性,减小了维修,维护工作强度。当机床加工程序发生变化时,只需要修改PLC的程序就可以进行新的加工,更改较方便,有助于提升机床的应用。由于具有通信功能,采用可编程控制器进行机床改造后,可以与其他智能设备联网通信,在今后的进一步技术改造升级中,可根据需要联入工厂自动化网络中。2 改造过程、步骤及应用实例(1) 深入了解原有机床的工作过程,分析整理其控制的基本方式、完成的动作时序和条件关系,以及相关的保护和联锁控制,尽可能地与实际操作人员充分交流,了解是否需要对现有机床的控制操作加以改进,提高精度、可操作性和安全性等;如有需要,在后续的设计中予以实现。(2) 根据分析整理的结果,确定所需要的用户输入P输出设备。由于是对旧机床的改造,在保证完成工艺要求的前提下,最大限度地使用原有机床的输入P输出设备,如: 按钮、行程开关、接触器、电磁阀等,以降低改造成本。(3) PLC 机型选择。根据输入P输出设备的数量与类型,确定所需的IPO 点数。确定IPO 点数时,应留有20 %左右的裕量,以适应今后的生产工艺变化,为系统改造留有余地。由IPO 点数,利用一条经验公式:总内存字数= (开关量输入点数+ 开关量输出点数) ×10 + 模拟量点数×150来估算内存容量。在估算出内存字数后,再留25 %的裕量。据此,选择合适的机型。(4) 设计并编制IPO 分配表,绘制IPO 接线图。应注意到:同类型的输入点或输出点应尽量集中在一起,连续分配。(5) 进行程序设计。可借鉴机床原有继电器控制电路图,加以修改和完善。完成程序设计后,应进行模拟调试。(6) 模拟调试后,进行现场系统调试。调试中出现的问题逐一排除,直至调试成功。最后还应进行技术资料整理、归档。图1 IPO 接线图下面是对某锯片切割机的数控改造过程,机床的各控制过程如下:(1) 主轴电机的控制。起动,停止;(2) 进给电机控制。工作台纵向进给到与锯片相切的位置,之后工作台横向快速进给锯片,完成后工作台慢速移动后退,其间锯片主工作台变速旋转一个锯齿的角度,两运动同时进行插补出一个锯齿圆弧;(3) 冷却泵电机的起动控制以及相关的保护、联锁控制,工作台的各运动方向的超程保护,各运动方向的联锁控制等。确定所需的用户输入P输出设备。根据设备的硬件条件分析出,面板上有6 个按钮需占6 个数字输入口,一个BCD 拨码开关占用4 个输入口,一条直线光栅尺占用3 个输入口,一个三位状态旋钮占2 个输入口,执行元件为3 个步进电机和2 个异步电机,其中3 个步进电机共需8 个数字输出口,砂轮主电机和冷却泵各需1 个输出口,报警指示灯和上电指示灯各需1 个输出口。为保证安全起见,热继电器不接入输入端,而直接接在PLC 的输出端;合计输入点数15 点,输出点数12 点。考虑到要留有20 %左右的裕量,所以IPO 点数要在30 个点以上。因此,选用西门子公司S7 - 200 系列226 型号的PLC ,其输入点数24 点,输出点数16 点, IPO 总点数40 点;编制IPO 分配表(见表1) ,绘制IPO 接线图(见图1) ;借助机床原有的继电器控制电路图,进行程序设计,编写STL 结构化程序语言;模拟调试及现场系统调试,完成技术资料的归档。表1 IPO 分配表输入输出I0. 0 BCD 拨码开关1 位Q0. 0 W轴CP 端I0. 1 BCD 拨码开关2 位Q0. 1 X轴PY轴CP 端I0. 2 BCD 拨码开关3 位Q0. 2 W轴DIR 端I0. 3 BCD 拨码开关4 位Q0. 3 W轴FREE 端I0. 4 启动Q0. 4 X轴DIR 端I0. 5 暂停Q0. 5 X轴FREE 端I0. 6 光栅尺A 相输入Q0. 6 Y轴DIR 端I0. 7 光栅尺B 相输入Q0. 7 Y轴FREE 端I1. 0 光栅尺Z相复位Q1. 0 主电机继电器I1. 1 锯片直径输入确定Q1. 1 冷却泵继电器I1. 2 砂轮直径输入确定Q1. 2 报警指示灯I1. 3 三位状态旋钮输入1 Q1. 3 上电指示灯I1. 4 三位状态旋钮输入2I1. 5 冷却泵启动I1. 6 急停3 改造后效果可实现加工的柔性自动化,效率比传统锯片机提高5～6 倍。加工的锯齿精度高,尺寸分散度小,提高了锯齿的强度。拥有自动报警、自动监控、补偿等多种自我调节功能,可实现长时间无人看管加工。由于锯片采用的是某新型合金钢,齿磨损后修补的成本很高,采用该锯片机以后,为工厂节省了可观的维修成本,真正提高了工厂的效益。4 结语利用PLC 对传统机床进行数控化改造,能够有效地解决复杂、精密和小批多变的零件加工问题,满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求,适应各种机械产品迅速更新换代的需要,同时为企业节省了大量的设备改造成本,提高了企业的经济效益和社会效益,提升了企业的产品竞争力,使企业更容易在竞争激烈的市场环境里生存与发展。参考文献:[1 ]陈立定. 电气控制与可编程控制器[M]
数控机床诊断维修方法经验浅述X 摘 要:本文就近几年来在对进口数控设备的维护中,逐渐学习并掌握了CNC 系统的一些故障规 律和快速诊断方法进行了整理。意在使其更好地为数控设备的使用与维修服务提供借鉴。 关键词:数控机床;诊断维修;方法 随着发达国家先进技术和装备的不断引进,使 我们设备维护人员的维修难度越来越大,这是不可 否认的事实。但怎样尽快适应和掌握它,是我们应 该认真探讨并急需解决的课题,下面就自己多年的 维修经验谈一点个人体会。 笔者近年引进的日立精机VA 一65 和HC 一 800 两台加工中心,不但具有交流伺服拖动、四轴联 动功能,而且还配有磁栅全闭环位置反馈及自动测 量、自动切削监视系统,其CNC 是当时国际上最先 进的FANUC 一11M 系统。运行11 年来,虽然随 着使用年限的增长,一些元器件的老化、故障期的到 来,特别是加工任务的增多,设备每天24h 不停机的 运转,出现了几乎每周都有故障报警的现象。但为 保证任务的按期完成,我们在没有经过国内外培训 且图纸资料不全的条件下,在无数次的维修测试中, 认真分析故障规律,不断积累有关数据,逐渐掌握维 修要领,尽量在最短的时间内查出故障点,用最快的 速度修复调整完成。以下从几方面论述快速诊断和 维修数控设备的方法: 1 先观察问询再动手处置 首先看报警信息,因为现在大多数CNC 系统都 有较完善的自诊断功能,通过提示信息可以马上知 道故障区域,缩小检测范围。像一次HC 一800 卧 式加工中心在运行中出现5010 # spindle drive unit alarm 报警。我们根据提示信息马上按顺序检查了 主轴电机及其执行元件、主轴控制板,查明过流断路 点后恢复正常,仅用20min 完成。但从我们的经验 中也有受报警信息误导的例子,因此说可依据它但 不能依赖它。 故障发生后如无报警信息,则需要进一步用感 官来了解设备状态,最重要的就是向操作人员问询 故障发生的前因后果。同样是该设备,有一次其 APC 系统在防护罩没有打开情况下B 轴突然旋转 起来刮坏护罩,这一现象以前从未出现过。经我们 现场仔细询问操作过程,清楚了故障经过:原来操作 人员先输入了M60 指令,使_bPm_�APC 系统程序运行(更 换旋转工作台) ,当执行元件失控中途停机后,又进 行了手动状态下的单步指令操作。当时M60 并没 有删除,使其执行元件恢复正常后继续了原程序动 作。经认真了解并仔细分析后,我们立刻清除所有 原设定的指令,检测并更换了失控元件,避免了更大 故障的发生。根据报警信息和故障前的设备状态, 来判断故障区域,争取维修时间。 2 遵循由外到里,由浅入深的检修原则 笔者对加工中心多年的维修经历来看,大多数 故障根源都是来自于外部元器件,因其受外界因素 影响较大,象机械碰撞磨损、冷却液腐蚀、积尘过多、 润滑不良等,使这些年久失修的元器件处于不完好、 不可靠状态,成为设备故障的最大隐患。像各轴经 常出现的超程报警、零点复归误差、位置信号不反馈 等,都是一些磁性或机械式开关失灵造成。还有的 故障也是出现在电磁阀、电机和经常伸缩的电缆上。 像HC 一800 的一次B 轴旋转不到位或有时根本不 旋转故障,报警提示为: feed axis fault (APC com2 mand) ,看起来与命令有关。但我们根据故障现象 还是果断地检查B 轴各行程限位,果然有一撞块与 开关接触不好,经调整后正常。这就避免无目标地 消耗很大精力去查整个CNC 系统,先把重点放在外 部环节上。 这实际上是一种经验上的诊断,如果我们手里 有原理接线图,那就应该正规地按图纸去相应对照, 顺序查找并针对性的去测试电位和波形,还能从中 悟出一些理论上的东西。正是因为没有这个条件, 所以我们在维修中就是遵循从外部到内部、从人为 到系统、由浅入深的原则去进行,这就大大缩短了设 备的停修时间。 3 充分利用PC 图查找故障点 根据报警信息调出与其相关的PC 图进行分析 核对,也是一种诊断的方便途径。一次VA 一65 自 动换刀机械手到位后不执行抓刀指令,我们马上调 出PC 图从各指令开关信号到各进、退、松、紧动作 信号逐一进行对应校验,最后查出机械手旋转到信 号没有发出,原因是由于一磁性接近开关松动移后 不起作用,使下一步抓刀动作无法进行,调整后恢复 正常。 由PC 图查故障点看来比较方便直观,但如果 不了解其内部动作原理和工作程序,那可以说也是 大海捞针,无从下手。特别是无电气原理图就更难 以判断,每个输出动作多达几十个开关条件才能满 足,确实要下很大工夫才能逐步认识并掌握。我们 就是靠平时维修时的日积月累,在不断的了解和运 用它。 4 疑难故障的检测分析和快捷处理 此两台加工中心的一些元器件年久老化,使其参数随温度 或电流的变化而极不稳定,造成故障后能自动恢复 即时好时坏现象,这是我们最为之挠头的故障。因 为搞维修的都知道,元件坏了容易检测,而不正常的 通断情况则很难判断是元件坏了还是线路接触不良 造成,因为无法进行正常的信号检测。如B 轴工作 台换位;刀库进刀口自动打开;B 轴台板夹紧、松开 失灵等故障,其执行元件均是固态继电器接受指令 信号接通后带动电磁阀动作。当检测时可能未见异 常,启动后又可能一切正常,待连续动作几次后又停 机报警。我们根据故障现象及反复周期判定应该是 执行元件性能下降造成,因图纸不详、标识不清,只 能将关联的一组执行元件在正常和异常的情况下分 别进行检测,经反复测试后,最后从30 多只继电元 件中分别查出并更换了其性能下降的元件。 一次HC 一800 B 轴原点复归失控,指令发出 后旋转不停,没有报警信息。经现场了解分析,首先 认定应该是B 轴零点检测系统故障,而该系统是由 一只磁性接近开关发出到位信号后控制执行元件减 速停车。我们马上对这一信号进行线路测试,结果 无信号发出,人为设定一个到位信号则准确复归停 车,确认检测开关到设定信号点这一段有故障。但 如果想直接检测接近开关则必须将B 轴和与其关 联的调轴解体,因为此开关装在B 轴工作台体内。 这样的大结构拆修以前从未干过,测算一下工作量 需半个月时间,而且还要特别精心地对十多根控制 电缆和几十根油管拆除和恢复,这就很难保证拆装 后各部分的精度,但要想解决问题还必须露出这一 开关进行检测和维修。能否用一个简便的方法既能 节省拆装工作量又能拿出这一检测开关,经反复论 证后终于想出一个只拆B 轴端盖和调轴磁尺支架 拿出此开关的方法。虽然电气维修人员拆装、检测 难度很大,但保证了台面不大解体,把后患影响减小 到了最低限度。经实际测试开关、处理断路点原位 安装后恢复了B 轴复归功能,又对拆装后影响到的 调轴位置误差和B 轴定位故障进行了补偿和调整, 一切正常后仅用三天时间即交付使用,保证了试制 加工任务的完成。 5 结语 总之,在处理故障过程中怎样尽快打开思路、进 入状态,缩小检测范围,直触故障根源是维修技术人 员水平高低的关键所在。看似简单的道理却饱含着 方方面面,也是维修人员多年辛勤劳动的结晶。我 们就是在这种高频率故障的压力下,克服了重重困 难,尽力在短时间内解决问题,减少设备停歇台时, 为车型试制做出了我们应有的贡献。 [参考文献] [1 ] 李亚芹,龙泽明,韩阳阳. 数控机床爬行问题的 分析与研究[J ] . 组合机床与自动化加工技术, 2006 , (10) :76～78. [2 ] 卓迪仕. 数控技术及应用[M] . 北京:国防工出 版社,1997.
数控机床旋转进给系统的状态空间模型及性能分析摘要：高性能多坐标数控机床的摆头、转台等旋转进给系统多采用永磁同步伺服电机进行直接驱动，其控制问题较常规进给系统更为复杂。因此建立更为科学的适用于直接驱动的永磁同步电机的数学模型对提高旋转进给系统的控制水平具有重要意义。本文提出在矢量控制的基础上建立直接驱动用永磁同步电机的状态空间模型的方法，并运用现代控制理论对系统的能控性、可观测性及稳定性等进行分析和计算以及对系统进行极点配置，并用Simulink进行了系统仿真，为数控机床旋转进给伺服系统的设计和分析提供了理论基础和分析方法。关键词：旋转进给；直接驱动；永磁同步电机；中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2007)08-0040-05State space model and performance analysis of numerical controlmachine rotary feed systemZHANG Ao, ZHOU Kai(Department of Precision Instrument and Mechanics,Tsinghua University,Beijing 100084,China)Abstract: Rotary feed system such as pendulum head and revolving table of high-powered multicoordinatesnumerical control machine adopts PMSM to drive directly. It's more complex tocontrol than the conventional feed system. So it's significative to set up mathematic modelof PMSM which is applicable for the direct drive more scientifically in order to improve thecontrol level of rotary feed system. Thus a modeling of PMSM method for state spaceequation modeling of PMSM based on vector control is proposed. The controllability,observability, stability and Pole assignment are analysed by modern control theory. And thesystem emulation is finished by Simulink. This method offers theoretical basic and analyticalmethod for rotary feed servo system designing of numerical control machine.Key words: rotary feed; direct drive; PMSM; state space equation0 前言高性能数控机床的旋转进给伺服系统，特别是直接驱动伺服系统（即取消了从电动机到执行机构或负载之间的一切机械中间传动环节，把传动链的长度缩短为零。）广泛使用永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)作为控制对象。其优点是结构简单，运行可靠，通过在结构上采取措施，如采用高剩磁感应、高矫顽力和稀土类磁铁等，可比直流电动机的外形尺寸约减少1/2，重量轻60%，转子惯量可减小到直流电动机的1/5 。[2]还应该看到，传统驱动系统由于传动环节的存在，控制环节的受力较小，系统对扰动的敏感度相对较低，而直接驱动伺服系统，负载与控制环节之间几乎是直接相联，没有传动链的缓冲，因此控制环节受力较大，对扰动比较敏感，这可能会对系统的动态性能造成影响；同时，摆头与转台的特点是要承受低速大负载，因此其大负载条件下的低速平稳性也是系统设计中的一个重要问题。因此，对于此类数控机床转台、摆头等旋转进给直接驱动系统而言，其控制问题较常规进给系统更为复杂。在工程实际中多采用基于矢量变换控制的经典3 环控制方法进行系统控制，其建立控制模型的基础是经典控制理论，即对系统使用传递函数加以描述，将某个单变量（如转速等）作为输出，直接和输入（如电压等）联系起来。但实际上系统除了输出量外还包含其它相互独立的变量，而微分方程或传递函数对这些内部的中间变量是不便描述的，因而不能包含系统的所有信息，不能完全揭示系统的全部运动状态。而若应用现代控制理论的状态空间法分析系统，其动态特性是由状态变量构成的一阶微分方程组来描述的，它能反映系统全部独立变量的变化，确定系统全部内部运动状态，方便地处理初始条件。因此可以更为全面的表征系统以及系统内部变量的关系，尤其适合应用于非线性、多输入－多输出系统。[5]综上所述，旋转进给直接驱动伺服系统是一个强耦合、非线性的复杂系统，因此用状态空间法来进行建模是更为科学和有效的。本文在矢量控制的基础上通过状态空间法建立永磁同步电机状态空间模型，并应用现代控制理论的各种方法对模型进行全面的分析，为进一步应用先进的控制方法对系统进行控制打下坚实的基础。1 PMSM 的数学模型我们考虑的是正弦型永磁同步电动机系统。该电动机具有正弦形的反电动势波形，其定子电压、电流也为正弦波形。假设电动机是线性的，参数不随温度等变化，忽略磁滞、涡流损耗，转子无阻尼绕组。基于电动机统一理论的结论可以得到，转子坐标系（d－q轴系）中永磁同步电动机定子磁链方程为：（1）其中：——转子磁钢在定子上的耦合磁链；Ld、Lq——永磁同步电动机的直、交轴主电感；、 ——定子电流矢量的直、交轴分量。PMSM 定子电压方程为： （2）其中， 、——定子电压矢量us的d、q轴分量；w——转子电角频率。PMSM 的转矩方程为： （3）电动机转矩系数Kt 为：Kt ＝ pmyr此外，电动机系统还要满足基本运动方程：（ 4）其中，n ——电动机转速；wr ——转子机械角速度，w=pmwr ；Td、TL ——电动机的电磁转矩和负载转矩。采用现代控制理论的状态方程对永磁同步电机进行数学建模。若采取矢量控制，一般要求id=0，但是状态方程中不出现md和id是不合理的。因为在id=0的控制模式中，只是要求id的取值等于0，但id的实际值并不一定总是等于0（特别是在动态过程中）。同时，ud的实际数值也不会等于0。因此，必须将ia也作为状态变量，将md 也作为控制变量，由控制器根据所有状态变量（包括id）的取值进行控制。因此取状态变量 ，q 为转子位置角。将（1）式带入（2）式的第2 式，由（3）式和（4）式可得，则永磁同步电机的状态方程为( ) ：(5)由此可见，该系统是一个非线性时变系统，且在系数矩阵中含有wr，id，iq状态变量的交叉相乘项，因此需要进行系统解耦，令因此采取id=0的矢量控制方法，uq'=uq，TL'=TL，系统可化为线性系统。取ud，uq 为控制量，负载转矩TL 作为扰动处理，因此单独提出，则系统化为=AX+BU+B0TL 的形式，则原系统化为：(6)2 PMSM 系统的分析PMSM 的参数如下：则系统状态空间方程为：2.1 多项式模型将状态空间模型转换为多项式模型，系统的传递矩阵为：2.2 能控性与可观测性分析状态完全能控的充分必要条件是系统的能控矩阵的秩为n。状态完全能观测的充分必要条件是能观测矩阵的秩为n。计算可得，系统的能控矩阵秩为4，满秩，则系统状态是完全能控的。系统的能观测矩阵的秩为4，满秩，则系统状态是完全可观测的。2.3 控制系统的稳定性分析对于由状态空间模型表示的系统，其系统稳定的充分必要条件是：系统矩阵A 的特征值全部具有负实部。eig(a)'=1.0e+002 *[0 -1.2069 - 0.8066i -1.2069 +0.8066i -2.1212]由于系统矩阵a 的特征值中有一个是零，因此该系统是临界稳定的。由于能控矩阵的秩为4，满秩，因此可以通过状态反馈配置极点使得系统稳定。2.4 多输入控制系统的极点配置对于多输入系统的极点配置的基本思路是：首先求一状态反馈，使得其闭环系统对某一输入（例如第一个输入）是能控的，再按单输入系统配置极点的方法进行极点配置[5]。图1 极点配置的闭环系统框图期望极点为：1.0e+002 *[-0.1 -1.2069 -0.8066i -1.2069 + 0.8066i -2.1212]（1）构造Q、S 矩阵。，由系统可得，n=4,m=2，u1+u2=4，a 为Q-1 的最后一行向量。（2）先按能控标准型进行极点配置。对 单输入系统进行极点配置。的特征多项式为，所期望的特征多项式为，则增益阵为:（3）求化为能控标准型的变换矩阵T，即则增益阵返回原坐标系为（4）使原系统（A，B）实现极点配置的状态反馈为:2.5 系统仿真系统位置状态向量对阶跃信号的响应：图2 极点配置前位置状态向量的阶跃响应图3 极点配置后位置状态向量的阶跃响应系统位置状态向量对速度信号的响应（虚线为输入位置信号，实线为输出位置信号）：图4 极点配置前的速度信号跟踪曲线系统位置状态向量对正弦信号的响应（虚线为输入位置信号，实线为输出位置信号）图5 极点配置后的速度信号跟踪曲线图6 极点配置前的正弦信号跟踪曲线图7 极点配置后的正弦信号跟踪曲线由此可见，通过极点配置使系统稳定，且对各种输入信号的响应有很大改善，具有很好的跟踪性能，这对于随动系统来说是十分重要的。3 总结使用状态空间方程表征系统，可以把系统的状态与系统的输入和输出联系起来，并在系统的内部变量与外部输入和测量输出之间建立联系，保存系统内部特性的信息，因此模型更为精确和科学。本文即在矢量控制的基础上提出了一种建立完整的永磁同步电机状态空间模型的方法。根据此模型，运用现代控制理论的各种方法对系统性能进行了分析和计算，分析表明该系统具有完全能控性、完全可观测性以及临界稳定性，通过状态反馈配置极点的方法使得系统稳定，使状态变量对输入信号有很好的跟踪性能。为进一步分析和设计控制系统提供了有效的方法和思路。参考文献：[1] 欧阳黎明.MATLAB控制系统设计[M].北京:国防工业出版社,2001.[2] 张崇巍,李汉强.运动控制系统[M].武汉:武汉理工大学出版社,2002.[3] 李三东,薛花.基于Matlab永磁同步电机控制系统的仿真建模[J].江南大学学报,2004,(2):115-120.[4] 杨平,马瑞卿,张云安.基于Matlab永磁同步电机控制系统的建模仿真方法 [J].沈阳工业大学学报,2005,(4):195-199.[5] 侯媛彬,嵇启春,张建军,杜京义.现代控制理论基础[M].北京大学出版社,2006.[6] 孙亮. MATLAB语言与控制系统仿真[M].北京:北京工业大学出版社,2006国物流管理逐渐走向社会化和供应链化的形势下，必须接合具体企业的物流运作管理实际，根据精益物流的基本原则和企业信息化状况，通过理论与应用的研究，在精益供应链物流管理原型系统的基础上不断修改和完善，不断地进行研究和实践，以此来推动我国制造企业精益供应链物流管理信息系统的发展。参考文献：[1] 乌跃.论精益物流系统[J].中国流通经济,2001(5):11-13.[2] (美)詹姆斯·P. 沃麦克, (英)丹尼尔·T. 琼斯, 沈希瑾,张文杰,李京生.精益思想:消灭浪费,创造财富[M].北京:商务印书馆,1999．[3] RICHARD Wilding. Lean, Leaner, Leanest[J]. InternationalJournal of Physical Distribution & Logistics Management1996,25(3/4)20.[4] 王之泰. 物流工程研究[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2004．[5] 田宇,朱道立.精益物流[J].物流技术,1999(6):19-21.[6] LIU X Q, MA S H. Supply chain logistics circulation quantityand response time calculation model[J].WSEAS Transactionson Systems, 2006,5(4):643-650.__PLC 在机床数控改造中的典型应用邵晓嵬, 任有志, 王燕丽(河北科技大学机械电子工程学院, 石家庄050054)摘要: 讨论了利用可编程控制器对机床进行数控改造的具体方案和一般步骤,并以锯片切割机的改造为例介绍了利用西门子公司S7 - 200 系列可编程控制器进行改造的具体过程,阐述了机床数控改造后的应用效果及其未来的社会和经济效益。关键词: 可编程控制器; 机床; 数控改造中图分类号: TG51 文献标志码: A 文章编号:100320794 (2007) 1120147202Typical Application of PLC in NC Transformation for Machine ToolSHAO Xiao - wei , REN You - zhi , WANGYan - li(College of Mechanical and Electronic Engineering ,Hebei University of Science & Technology , Shijiazhuang 050054 ,China)Abstract :Discussed how to use the programmable logical controller (PLC) to deal with the transformation inmachine tool , particularly introduced the whole process of transformation on incise machine based on SIEMENSS7 - 200 PLC. Finally expatiate the effect of NC transformation and its coming benefit .Key words :programmable logical controller (PLC) ; machine tool ; NC transformation0 前言在我国现有的机床中有一部分仍采用传统的继电器- 接触器控制方式,这些机床触点多、线路复杂,使用多年后,故障多、维修量大、维护不便、可靠性差,严重影响了正常的生产。还有一些旧机床虽然还能正常工作,但其精度、效率、自动化程度已不能满足当前生产工艺要求。对这些机床进行改造势在必行,改造既是企业资源的再利用,走持续化发展的需要,也是满足企业新生产工艺,提高经济效益的需要。1 解决方案利用PLC 对旧机床控制系统进行改造是一种行之有效的手段。采用PLC 进行控制后,机床控制电路的接线量大大减少,故障率大大降低,提高了设备运行的稳定性和使用率,增强了可靠性,减小了维修,维护工作强度。当机床加工程序发生变化时,只需要修改PLC的程序就可以进行新的加工,更改较方便,有助于提升机床的应用。由于具有通信功能,采用可编程控制器进行机床改造后,可以与其他智能设备联网通信,在今后的进一步技术改造升级中,可根据需要联入工厂自动化网络中。2 改造过程、步骤及应用实例(1) 深入了解原有机床的工作过程,分析整理其控制的基本方式、完成的动作时序和条件关系,以及相关的保护和联锁控制,尽可能地与实际操作人员充分交流,了解是否需要对现有机床的控制操作加以改进,提高精度、可操作性和安全性等;如有需要,在后续的设计中予以实现。(2) 根据分析整理的结果,确定所需要的用户输入P输出设备。由于是对旧机床的改造,在保证完成工艺要求的前提下,最大限度地使用原有机床的输入P输出设备,如: 按钮、行程开关、接触器、电磁阀等,以降低改造成本。(3) PLC 机型选择。根据输入P输出设备的数量与类型,确定所需的IPO 点数。确定IPO 点数时,应留有20 %左右的裕量,以适应今后的生产工艺变化,为系统改造留有余地。由IPO 点数,利用一条经验公式:总内存字数= (开关量输入点数+ 开关量输出点数) ×10 + 模拟量点数×150来估算内存容量。在估算出内存字数后,再留25 %的裕量。据此,选择合适的机型。(4) 设计并编制IPO 分配表,绘制IPO 接线图。应注意到:同类型的输入点或输出点应尽量集中在一起,连续分配。(5) 进行程序设计。可借鉴机床原有继电器控制电路图,加以修改和完善。完成程序设计后,应进行模拟调试。(6) 模拟调试后,进行现场系统调试。调试中出现的问题逐一排除,直至调试成功。最后还应进行技术资料整理、归档。图1 IPO 接线图下面是对某锯片切割机的数控改造过程,机床的各控制过程如下:(1) 主轴电机的控制。起动,停止;(2) 进给电机控制。工作台纵向进给到与锯片相切的位置,之后工作台横向快速进给锯片,完成后工作台慢速移动后退,其间锯片主工作台变速旋转一个锯齿的角度,两运动同时进行插补出一个锯齿圆弧;(3) 冷却泵电机的起动控制以及相关的保护、联锁控制,工作台的各运动方向的超程保护,各运动方向的联锁控制等。确定所需的用户输入P输出设备。根据设备的硬件条件分析出,面板上有6 个按钮需占6 个数字输入口,一个BCD 拨码开关占用4 个输入口,一条直线光栅尺占用3 个输入口,一个三位状态旋钮占2 个输入口,执行元件为3 个步进电机和2 个异步电机,其中3 个步进电机共需8 个数字输出口,砂轮主电机和冷却泵各需1 个输出口,报警指示灯和上电指示灯各需1 个输出口。为保证安全起见,热继电器不接入输入端,而直接接在PLC 的输出端;合计输入点数15 点,输出点数12 点。考虑到要留有20 %左右的裕量,所以IPO 点数要在30 个点以上。因此,选用西门子公司S7 - 200 系列226 型号的PLC ,其输入点数24 点,输出点数16 点, IPO 总点数40 点;编制IPO 分配表(见表1) ,绘制IPO 接线图(见图1) ;借助机床原有的继电器控制电路图,进行程序设计,编写STL 结构化程序语言;模拟调试及现场系统调试,完成技术资料的归档。表1 IPO 分配表输入输出I0. 0 BCD 拨码开关1 位Q0. 0 W轴CP 端I0. 1 BCD 拨码开关2 位Q0. 1 X轴PY轴CP 端I0. 2 BCD 拨码开关3 位Q0. 2 W轴DIR 端I0. 3 BCD 拨码开关4 位Q0. 3 W轴FREE 端I0. 4 启动Q0. 4 X轴DIR 端I0. 5 暂停Q0. 5 X轴FREE 端I0. 6 光栅尺A 相输入Q0. 6 Y轴DIR 端I0. 7 光栅尺B 相输入Q0. 7 Y轴FREE 端I1. 0 光栅尺Z相复位Q1. 0 主电机继电器I1. 1 锯片直径输入确定Q1. 1 冷却泵继电器I1. 2 砂轮直径输入确定Q1. 2 报警指示灯I1. 3 三位状态旋钮输入1 Q1. 3 上电指示灯I1. 4 三位状态旋钮输入2I1. 5 冷却泵启动I1. 6 急停3 改造后效果可实现加工的柔性自动化,效率比传统锯片机提高5～6 倍。加工的锯齿精度高,尺寸分散度小,提高了锯齿的强度。拥有自动报警、自动监控、补偿等多种自我调节功能,可实现长时间无人看管加工。由于锯片采用的是某新型合金钢,齿磨损后修补的成本很高,采用该锯片机以后,为工厂节省了可观的维修成本,真正提高了工厂的效益。4 结语利用PLC 对传统机床进行数控化改造,能够有效地解决复杂、精密和小批多变的零件加工问题,满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求,适应各种机械产品迅速更新换代的需要,同时为企业节省了大量的设备改造成本,提高了企业的经济效益和社会效益,提升了企业的产品竞争力,使企业更容易在竞争激烈的市场环境里生存与发展。参考文献:[1 ]陈立定. 电气控制与可编程控制器[M]
毕业设计大全
数控车床毕业论文参考文献
数控车床毕业论文参考文献（1）：
[1]吕斌杰，高长银，赵汶.华中系统数控车床培训教程[M].北京：化学工业出版社，2013.
[2]刘宏军.数控车床编程与操作实训教程[M].上海：上海交通大学出版社，2014.
[3]梁训，王宣，周延佑.世界制造技术与装备市场：机床技术发展的'新动向[J].世界制造技术与装备市场，2001（3）：13.
[4]吴祖育，秦鹏飞.数控机床[M].上海：上海科学技术出版社，1994：242.？
[5]毕妍.科技创新与应用：经济型数控机床改造的优化方案研究[J].科技创新与应用，2014：26.
数控车床毕业论文参考文献（2）：
[1]彭烨.数控车床操作技术分析[J].硅谷，2011（5）.
[2]田海超.数控车床操作技术分析[J].科技与企业，2013（16）.
[3]姚雪莲.浅谈数控车床操作技术常见问题分析[J].科技创新导报，2012（35）.
[4]秦晓寅.数控车床操作中的撞车原因及对策分析[J].科技资讯，2014（21）.
[5]李莹，吴成义.复杂零件在数控车床加工的工艺探讨[J].中国科技投资，2013（A19）：158.
[6]宋理敏，李俊川.复杂椭球部件的数控车削加工工艺研究[J].组合机床与自动化加工技术，2013（4）：132-134.
[7]刘仁春，袁维涛.提升数控机床复杂曲面零件加工效率[J].金属加工：冷加工，2013（14）：12-14.
数控车床毕业论文参考文献（3）：
[1]徐亮.浅析数控机床的故障及完善方法[J].科技致富向导，2010（24）：56-57.
[2]薛福连.数控机床故障诊断及处理[J].设备管理与维修，2010（4）：54-55.
[3]徐亮.浅析数控机床的故障及完善方法[J].科技致富向导，2010（24）：56-57.
[4]刘瑞已，李平化.数控机床参数故障的维修技巧[J].制造技术与机床，2008（5）：79-81.
[5]薛福连.数控机床故障诊断及处理[J].设备管理与维修，2010（4）：54-55.
[6]杨文彬.瑞安市农田水利建设现状分析及对策研究[D].南京农业大学，2012.