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湖 南 科 技 大 學(xué)
開題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名： 封陽(yáng)財(cái)
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院
專業(yè)及班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 號(hào)： 1103010605
指導(dǎo) 教師： 王起明
2015 年 4 月 17 日
湖南科技大學(xué) 2015屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
題 目
基于PLC控制的相交管道接口切割機(jī)設(shè)計(jì)
作者姓名
封陽(yáng)財(cái)
學(xué)號(hào)
1103010605
所學(xué)專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
1、研究的意義，同類研究工作國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問題（列出主要參考文獻(xiàn)）
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，工業(yè)水平的不斷提高，經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用得非常廣泛，其中有很大一部分屬于直徑較大且普遍用于化工，油氣，地下水管網(wǎng)等工程項(xiàng)目中，這些項(xiàng)目中往往涉及到兩管甚者多管相交焊接。
國(guó)內(nèi)外對(duì)大型管材的切割技術(shù)不斷發(fā)展突破，等離子切割技術(shù)，數(shù)控火焰切割等自動(dòng)化切割設(shè)備，但是對(duì)相交管的相貫線的切割普遍由大型多軸（5軸、6軸聯(lián)動(dòng)的）數(shù)控機(jī)床，或是采用機(jī)械手、機(jī)械臂，配備相應(yīng)的控制柜，控制輔助軟件，實(shí)行自動(dòng)切割。但存在以下幾點(diǎn)不足：
1. 大型機(jī)床，機(jī)械手臂成本昂貴，中小企業(yè)無法承擔(dān)；
2. 控制算法及編程復(fù)雜，軟件成本高；
3. 操作復(fù)雜，工人上手慢，學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)；
市面上已有的爬管式切割機(jī)只能實(shí)現(xiàn)管材的切斷，不能實(shí)現(xiàn)圓弧、相貫線的切割。本設(shè)計(jì)在市場(chǎng)上已有的切割機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，仿真設(shè)計(jì)一種基于PLC程序控制的爬管式切割機(jī)，具有切割相貫線，圓弧，切斷管材等功能；成本較低，簡(jiǎn)單易懂，適合中小企業(yè)。
2、研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題（根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)一步具體化）
目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)設(shè)定參數(shù)之后的自動(dòng)切割；
內(nèi)容：本設(shè)計(jì)以相貫線數(shù)學(xué)參數(shù)模型為理論基礎(chǔ),將三維相貫線曲線轉(zhuǎn)換為二維平面曲線，對(duì)切割曲線進(jìn)行插補(bǔ)算法等分，在PLC編程的控制下，從而對(duì)鋼管相貫線進(jìn)行切割；
關(guān)鍵問題：切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；插補(bǔ)算法設(shè)計(jì)；PLC程序編寫。
3、特色與創(chuàng)新之處
1. 將三維相貫線曲線轉(zhuǎn)換為二維分析；
2. 采用爬管的方式切割，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊；
3. 采用PLC位置控制模塊編程控制，通俗易懂；
4、擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線
1.相貫線數(shù)學(xué)模型建立；
2.相貫線三維到二維的轉(zhuǎn)換；
3.切割機(jī)的三維建模及運(yùn)動(dòng)分析；
4.PLC程序編寫；
5.PLC程序仿真；
6.切割機(jī)二維圖形導(dǎo)出及修改；
7.說明書的撰寫。
5、擬使用的主要儀器設(shè)備、試劑和藥品
繪圖軟件：三維制圖： solidworks2012
二維制圖： Auto_CAD浩辰
編程軟件：GX-Developer-8.86
仿真軟件：GX-Simulator6
6、參考文獻(xiàn)
1 閆 坤.提高PLC綜合實(shí)踐能力[M]. 機(jī)械職業(yè)教育. 2002 第9期
2 王小增.楊久紅. PLC程序設(shè)計(jì)方法研究[M]. 信息技術(shù)與應(yīng)用 2004
3 鄧星鐘.機(jī)電傳動(dòng)控制 第三版 [M].武昌.華中科技大學(xué)出版社 2001
4 秦曾煌.電工學(xué) 第六版 [M].北京 高等教育出版社.2004
5 廖常初.可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用[M].重慶.重慶大學(xué)出版社.2001
6 齊占慶.機(jī)床電氣控制技術(shù)[L].北京.機(jī)械工業(yè)出版社 1999
7 李國(guó)厚.趙明富可編程控制器在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.[J]自動(dòng)化儀表.2005
8 袁任光.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)與控制實(shí)例[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社2003
9 高萬珍.PLC分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004
10 沙占友.中外集成傳感器實(shí)用手冊(cè)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005
注：
1、開題報(bào)告是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的一個(gè)重要組成部分。學(xué)生應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書的要求和文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，在開始撰寫論文之前寫出開題報(bào)告。
2、參考文獻(xiàn)按下列格式（A為期刊，B為專著）
A：[序號(hào)]、作者（外文姓前名后，名縮寫，不加縮寫點(diǎn)，3人以上作者只寫前3人，后用“等”代替。）、題名、期刊名（外文可縮寫，不加縮寫點(diǎn)）年份、卷號(hào)（期號(hào)）：起止頁(yè)碼。
B：[序號(hào)]、作者、書名、版次、（初版不寫）、出版地、出版單位、出版時(shí)間、頁(yè)碼。
3、表中各項(xiàng)可加附頁(yè)。