基于q系列plc钢轨精磨机垂直伺服控制系统设计

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1、ClassifiedIndex：TH692．9U．D．C：621SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisDESIGNOFTHEVERTICALSERVOCONTROLSYSTEMBASEDONtheQSERIESPLCFORRAILFINEGRINDINGMACHINEGrade：2008Candidate：TangMaoshengAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeSpeciality：MechanicalManufacturing&Auto

2、mationSupervisor：ProfessorGongBangMingMay．5．2013西南交通大学曲南父逋大字学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密∥使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名日期：少侈

3、．f．／歹指剥币虢噬抑丝指导老师签名：％刃I一一日期：狮弓．芗．f莎西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．对钢轨精磨机进行运动分析并确定最终加工方案，通过钢轨精磨机的运动分配对机床进行总体布局的设计。2．对钢轨精磨机的垂直进给系统功能分析，制定出满足功能要求的垂直进给方案。3．根据垂直进给方案，进行了相关元器件的设计及选型。其中包括滚珠丝杠的设计及选型、减速机构的设计及选型、伺服电机的设计及选型等。4．对整个垂直伺服系统的控制方案进行了确定，选定了以Q系列PLC为基础，组成了包括

4、触摸屏、PLC、定位模块、伺服放大器和伺服电机的伺服控制系统。5．对整个伺服控制系统进行了硬件设计，其中包括PLC、伺服放大器以及定位模块的设计及选型等。6．对整个控制系统进行了软件设计，其中包括PLC的工／0地址分配、伺服放大器的参数设置、定位模块的参数设置以及整个控制系统的程序设计。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起

5、的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名日期：勿f7．j、，p西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着我国列车运行速度的越来越快，对钢轨平直度的要求也越来越高。钢轨的质量好坏直接影响列车的运行安全和乘客的乘坐舒适性。目前，我国钢轨焊接通常采用闪光焊，其焊接后必定会在焊接处留下一段焊瘤。为了满足对钢轨平直度的要求，我们必须将焊瘤拿掉，而目前现有的加工打磨设备很难满足批量化加工的要求，因此我们急需研发一种能够进行批量化加工的高效的性能稳定的钢轨打磨机床。本课题研究的钢轨精磨机是利用仿形拟合磨削原理对以焊缝为中心1m范围内的钢轨

6、轨顶和侧面进行打磨加工。整个打磨加工过程可以分为垂直进给和左右摇摆两方面，本文主要是针对垂直进给进行的设计研究。本文主要包含以下几部分：精磨机的整体设计、执行元件设计以及控制系统硬件设计和软件设计。机床整机设计包括确定其加工原理、总体布局及运动分配。垂直伺服机构执行元件设计包括垂直升降机构的确定、各传动部件的计算选型和检测元件的设计选型。控制系统采用半闭环控制，由Q02H高性H一匕PLC、MR—J3—350A伺服放大器和QD75M4定位模块组成，实现对机床垂直升降机构的控制。垂直控制系统硬件和软件设计是本课题的重点和难点，硬件设计

7、主要是对垂直控制系统各功能件进行选型和分析，软件设计主要是编写垂直控制系统里涉及的PLC子程序等。关键词：钢轨；精磨；伺服；定位西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractWithtrain’speedofourcountrybecomingfasterandfaster,railflatnessrequirementsarealsoincreasing．Thequalityofraildirectlyaffectsthesafeopermionoftrainsandpassengersridecomfort．Atpre

8、sent，China'srailweldingcommonlyusedflashwelding，butaweldingtunlorwillalwaysleaveintheweldingseanlafterwelding．Inordertomeett