基于Modbus协议的通讯集成技术

重点研究了基于Modbus协议下的S7-200PLC与多台恒压供水控制器、组态软件与触摸屏之间的通讯。实际的工业应用效果表明:基于Modbus协议的异构系统通讯集成方案能够很好地解决工程中大量的第三方通讯问题。     

加压过滤机运行故障分析

加压过滤机作为一种高效、节能、环保、自动化的固液分离设备,在选煤行业得到广泛应用。某公司在国内有色金属行业首家引进Andritz加压过滤机用于铜精矿脱水过程。从控制原理着手,对使用过程中的疑难故障进行了深入分析,对于加压过滤机的日常维护具有很好的指导意义。     

管道变形损伤超声导波检测试验研究

变形是管道的主要失效模式之一,变形检测是保障管道安全运营的重要措施。现有技术,如通径检测、超声检测等用于管道变形检测能够取得较好的效果,但也均有其局限性。为此,通过开展试验研究,探讨利用超声导波技术进行管道变形检测的可行性。导波模态选择轴对称的纵向模态导波L(0,2)。通过在空心铝管中模拟凹陷变形,得到铝管不同凹陷程度时的反射回波。在此基础上,进一步分析变形回波特征与变形区域的联系。结果表明,L(0,2)模态导波对管道凹陷变形敏感,试验系统能够清晰辨识由于管道变形而反射的回波信号;变形回波幅度有效反映了管道的变形程度,且其时间历程能够有效定位管道变形区域所在的轴向位置。超声导波为管道变形检测提供了一种具有潜在吸引力的新型检测技术。     

超声切割刀动力学分析和结构优化设计

为定性地分析一种超声切割刀的结构因素对其纵振模态的影响规律,并优化其结构设计,首先建立了超声切割刀的动力学模型,由其得到结构的一阶纵振模态解析解,据解析解计算的振动频率结果(52.5kHz)与ANSYS计算结果(52.3kHz)以及实验结果(53.5kHz)相吻合;然后建立了该超声切割刀结构优化设计的数学模型;最后根据该模型,设计了一套结构优化程序,并借助MATLAB的GUIDE工具完成了人机交互优化界面的开发。优化后的切割刀节面位置与夹持件中心位置偏差约为1μm,切割刀刀头处的振幅提高约27%。     

半导体制冷技术及应用

半导体制冷是一种新型的无污染的制冷方式,近年来越来越多的学者来研究半导体制冷的性能,以提高其制冷效率。总结了提高半导体制冷性能的方法以及半导体制冷技术的主要应用。从材料、影响因素、工况优化、提高散热效率以及主要应用5个方面来对这些研究进行梳理,为以后的研究提供参考。     

膨胀机控制系统的实现

简述了膨胀机的工艺流程与硬件配置,详细介绍了膨胀机控制系统的控制功能,包括膨胀机的启停、回流阀及喷嘴等主要控制功能的实现。     

脉冲涡流信号检测与分析

为了对较厚钢板进行缺陷检测,采用对低压大功率的电源进行斩波的方式产生大电流脉冲,设计圆柱形探头,采用激励线圈缓慢放电的方式检测钢板表面缺陷;设计矩形探头,采用激励线圈瞬间放电的方式检测钢板亚表面;对脉冲涡流瞬态感应电压信号进行小波滤噪和幅值归一化处理。实验结果表明,小波滤噪可以提高检测精度,对信号幅值进行归一化处理可以更直接地反映不同深度缺陷产生的曲线间的相互关系,大电流激励的脉冲涡流信号幅值能反映较厚钢板表面和亚表面缺陷深度。     

形象思维与科技创新

为了科技创新就要培养创新思维的能力。创新思维包括抽象思维、形象思维和灵感思维。一般认为形象思维在产生创新所需要的灵感上有独特的作用,但它却不是理性思维也不能为科学研究中的逻辑推理所用。然而形象思维却可以在两种约束下变成理性的思维,即第一种是"融合于严谨的抽象思维的形象思维"和第二种是"具有跳跃性并受条件和逻辑约束的形象思维"。经如此变换它们可以成为严格的逻辑思维,因而能够直接为科学研究中的逻辑推理所用,以代替常用的代数逻辑推理。应用这样的形象思维某些情况下却能够迅速地解决科学研究中的困难问题,能够获得难以想象的奇效。另两种常为科学研究所用的形象思维也在此列举出,这样就概括出四种对科学创新有用的形象思维,其中还对应地列举出几十年来在机构学研究中的许多重要的例子,这里对于形象思维的理性认识正是从这些例子的实践经验中概括上升而获得的。     

基于单片机的动态抓拍系统

利用单片机作为主控芯片,通过对红外传感器信号的获取,对钢管位置进行判别,使用电动推杆操作工业数码相机进行实时抓拍,获取钢管喷码信息。实践证明该方法成本低廉、效果良好,有效地降低了工作人员的操作风险,提高了自动化检测水平及生产效率。     

西门子PLC在污水处理控制系统中的应用

通过对城市污水处理过程工艺的分析,采用西门子公司的WinCC6.0组态软件和S7-400系列PLC设计了污水处理自动控制系统。实践表明,系统运行状况良好,出水指标、控制可靠性、安全性等达到了设计要求,具有广泛的应用前景。     

基于剃齿修形的啮合角数值计算

对啮合角的数值计算进行了深入研究,推导了啮合角超越方程,应用史蒂芬森-牛顿类迭代法和牛顿迭代法进行了啮合角的数值计算,得到了啮合角的最优解,有效保证了消除剃齿"齿形中凹"的工艺效果。通过误差容限、迭代次数和最优解对啮合角数值计算的两种方法进行了分析,可知史蒂芬森-牛顿类迭代法能够避免牛顿迭代法中可微等数值计算的不足,具有收敛快速、迭代次数小、求解稳定、数值解最优等优点。     

基于无线通讯的斗轮机联锁控制

设计了一套应用PLC和数传电台的斗轮机无线通讯联锁控制系统,实现了斗轮机与中控室地面站之间的可靠通讯。硬件系统设计包括安排系统总体结构以及各关键部件的选型与应用;软件程序开发包括斗轮机与地面站联锁通讯的程序设计。测试结果表明斗轮机无线通讯联锁控制系统能够使港口装卸流程处于更好的运行状态,具有投资小、易维护、可扩展性强等特点。     

基于单片机温湿度监控系统的设计

设计了一个实时温湿度监控系统,通过USB转串口连接上位机与下位机,利用HS1100/HS1101湿度传感器采集环境湿度,利用数字温度传感器DS18B20采集环境温度,由单片机8051处理采集到的数据,控制1602LCD显示出实时温湿度。当温度超到系统设置的报警值时蜂鸣器报警,单片机同时能将采集的温湿度通过USB串口实时传给上位机。     

基于PLC控制的药柱切片机系统

阐述了一套基于PLC控制的固体推进剂药柱切片机系统,该系统采用西门子S7-200系列PLC作为控制核心,TD-200作为人机界面,采用西门子步进电机进行步进切片;该系统操作方便、界面友好,实现了固体推进剂药柱切片的隔离操作。     

基于PowerMill的高速加工编程技术研究

论述了高速加工编程和普通加工编程的区别以及高速加工的编程策略,并分析了PowerMill数控编程的基本步骤。根据实际工程数据,在分析整体叶轮建模的基础上,利用Pro/E软件实现了整体叶轮的建模;然后在PowerMill环境下分析和研究了整体叶轮的走刀路径,并对其进行模拟加工仿真;最后,在PowerMill环境下实现了整体叶轮的高速加工编程,为高速加工编程提供参考。     

基于本体的机械故障诊断贝叶斯网络

针对机械设备维护与故障诊断过程中的不确定性,提出了一种将本体语义表示与贝叶斯网络相结合的故障概率推理模型。从异构多源的维护诊断信息和非结构化的专家经验知识出发,建立语义知识模型并进行概率扩展。利用贝叶斯分类器实现异常工况识别,给出了基于最大可能解释(MPE)的故障概率推理算法,从而根据运行工况、故障征兆和证据信息推理获得故障诊断解释。将本体语义描述的精确性和贝叶斯网络的概率推理能力相结合,既实现了诊断领域知识的形式化描述与共享,又能在一定程度上消除诊断过程的不确定性。某凉水塔风机转子典型故障诊断实例表明,该模型具有较好的故障识别效果。     

钣金件多工位装配尺寸误差建模分析与仿真

钣金件装配尺寸精度影响其外观、密封及疲劳强度等性能,故很多高精度钣金件采用多工位装配工艺。在建立钣金件多工位装配尺寸误差传播模型的基础上,详细分析了钣金件完全定位、过定位和释放回弹阶段产生的装配尺寸误差,采用状态空间法建立了多工位钣金件装配尺寸误差模型。最后,用MATLAB和FEM仿真了某飞机壁板样件两工位装配尺寸误差,进一步分析了装配尺寸误差传播规律,减小了钣金件装配尺寸误差。     

EMD-ICA联合降噪在滚动轴承故障诊断中的应用

滚动轴承早期故障信号具有能量小、频带分布宽等特征,易受到其他能量较大的振源信号的干扰,致使传统滤波降噪方法存在很大的局限性。针对这一特点,提出经验模式分解(EMD)和独立分量分析(ICA)相结合的联合降噪新方法。将单通道振动信号进行EMD分解,基于互相关准则对分解后的本征模函数进行重组,构造虚拟噪声通道,并以此作为ICA的输入矩阵,采用FastICA算法实现源信号和噪声信号的分离,从而达到降噪的目的。将该方法应用于滚动轴承故障诊断中,对降噪后的重构信号进行频谱分析,进而判断滚动轴承的运行状态。仿真和试验分析结果表明该方法有效可行。     

沙尘环境下工程机械的维护保养

分析了沙尘对工程机械主要零部件和总成性能的影响,叙述了沙尘环境下工程机械的维保技术和方法,指出了现有维保技术和方法存在的问题,展望了其未来发展趋势。     

单体泵柴油机排放物的分析

对一台洛阳拖拉机厂生产的柴油机进行电控单体泵标定试验;在试验的基础上,主要针对NOX、HC、CO、排气烟度的比排放量进行测试和计算,测试结果符合GB 20891—2007《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法 (中国Ⅱ阶段)》的要求。