金刚石压机液压智能控制

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桂林六面顶压机邵阳插装阀650说明书

桂林六面顶压机邵阳插装阀650说明书

6×36500 KN人造金刚石液压机使用说明书机器型号:CS-Ⅹ(HD)出厂编号:桂林桂冶实业有限公司地址:桂林市清秀路3号邮政编码:541001电话:电传:Email目录一.概述 (1)二.主要技术参数 (1)三.机器的结构及性能特点 (1)四.液压系统 (2)1液压系统的组成 (2)2内部管路 (3)3动力装置 (4)4液压系统的工作原理 (4)五.电气控制系统 (5)六.机器的安装 (5)七.机器的调整及试车 (6)八.机器的使用与维护保养 (7)九.特别警告 (9)十.故障原因及消除方法 (10)一、概述铰链式6×36500千牛六面顶人造金刚石液压机是合成人造金刚石的超高压设备,是我国人造金刚石生产部门广泛应用的主要设备。

它具有结构紧凑、操作灵活、维护简单、上马快、经济效益高等优点。

它主要应用于制造人造金刚石单晶和聚晶,以及合成复合片、立方氮化硼等超硬材料领域的研究和生产。

该设备具有如下结构特点:1、主机工作缸及活塞的直径为φ650毫米,液压控制系统在压力较低的条件下,实现其液压机高吨位的工作能力。

2、主机铰链梁为合金钢整体铸造件,工作缸采用“兜底支承”与“法兰支承”双支承结构,受力状态合理,具有较好的强度和刚度。

工作缸活底密封结构已获国家专利。

3、通过增压器使液压系统获得超高压能力。

4、本机采用了先进的计算机智能控制系统,具有各种智能化功能。

二、主要技术参数三、机器的结构及性能特点1、整机整机(见附图一)是由主机(序号1)、增压器(序号2)、液压系统(序号4)、液压站(序号3)及电气控制台(序号5)等组成。

2、主机主机(附图二)由铰链梁(1)、工作缸(2)、底座(3)及防护装置(4)等组成。

当各工作缸通入110MPa超高压压力油时,分别产生36500千牛工作压力并通过活塞、垫块及顶锤传递到正六面体工件上。

六组工作缸分别安装在铰链梁上,其中上、右、前三缸活塞具有空行程,敞开工作腔以便于装卸工件。

天宏六面顶压机.pdf2

天宏六面顶压机.pdf2

天宏六面顶压机控制系统操作使用说明书郑州天宏自动化技术有限公司使用前请仔细阅读并妥善保管(该说明书可在本公司网站免费下载)目录第一章概述------------------------------------------------------------------01第二章控制系统简介------------------------------------------------------02一、系统构成----------------------------------------------------02二、硬件构成----------------------------------------------------02三、系统特点----------------------------------------------------03四、主要技术参数----------------------------------------------04第三章操作界面说明------------------------------------------------------04一、控制操作面板----------------------------------------------04二、手动操作器-------------------------------------------------04三、显示器显示界面-------------------------------------------05第四章功能实现------------------------------------------------------------06一、系统测试----------------------------------------------------061.开关量输入测试-----------------------------------------062.开关量输出测试及动作表设置-----------------------073.模拟量输入测试----------------------------------------084.模拟量输出测试----------------------------------------08二、调行程--------------------------------------------------------09三、工作流程-----------------------------------------------------10四、画工艺线-----------------------------------------------------11第五章参数表说明----------------------------------------------------------12一、控制参数-------------------------------------------------------12二、报警参数-------------------------------------------------------14三、坐标设置-------------------------------------------------------15。

高压环境制造金刚石实验报告

高压环境制造金刚石实验报告

高压科学实验目的1.了解高压环境的特性2.了解金刚石的制作过程3.了解金刚石的特性实验器材六面顶压机,大液压机,控制台,小液压机,水罐,激光切割机,烘干机,电热恒温鼓风干燥箱,金刚石磨盘,蒸煮箱,真空行星式球磨机实验原理金刚石的特性:硬度极大,化学性质稳定,高导热率,高传热速度,介电常数小,载流子迁移率大,抗强酸强碱腐蚀等等运用大质量支撑原理,对顶砧的大面积端施加压力,由于,S远小于,因此施加压强可以获得远大于他的压强P。

使用六面顶压机,通过调整液压油的压力来对高压腔体施加压力。

将石墨与金属触媒混合,放在5.4GPa,和温度1400C的环境中即可开始转化为金刚石。

具体分为膜生长法和温度梯度法。

前者用于生成生长磨料级金刚石,而后者用于生成宝石级金刚石。

此为静态高温高压法。

此外还有动态超高压高温合成法,低压气相沉淀法。

膜生长法:使石墨饱和溶解于触媒溶液,施加高温高压环境。

借由同一环境下石墨和金刚石的溶解度不同,使溶液过饱和以膜的形式析出在金刚石核上,使之长大。

温度梯度法:在高温高压条件下,高温处碳源石墨转化为金刚石并溶于触媒中,在一定温度梯度驱动下扩散至低温处的晶体中开始生长。

在动态超高温高压合成金刚石的技术中,根据合成金刚石原料的不同可分为三种:1.冲击波法利用高速飞片撞击石墨靶板,使石墨在撞击过程中生成微米级的金刚石颗粒2.爆炸法将石墨与高能炸药混合,在炸药在爆轰的过程中压缩石墨使其变为金刚石3.爆轰产物法利用富养平衡炸药在爆轰时,没有被氧化的碳原子在爆轰瞬间的高温高压条件下经过狙击、晶化等一系列物理化学过程,形成纳米尺度的碳颗粒集团,用氧化剂除去非金刚石相,得到纳米金刚石。

化学气相沉淀法:用微波加热、放点等方法激活碳基气体(如甲烷),使之离解出碳原子和氢原子,碳原子在甲基和氢原子的作用下在固相基片如籽晶上沉积形成金刚石薄膜。

钻石的成核与生长原料研磨将原料放置进玛瑙研磨罐内研磨,石墨通过Fe-Ni合金触媒的混合可生成黄色金刚石,在此基础上加入铝元素或者钛元素可生成白色,加入N元素生成绿色,加入铝或钛的基础上再加入硼将生成蓝色的金刚石。

金刚石压机压力控制系统的建模与仿真

金刚石压机压力控制系统的建模与仿真
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露的流量, 与压力成正比, 即Q C h P , c . h 为比例系数。 Q 【 _ 为输出
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图 3压 力控 制 系统 仿 真 模 型
关键 词 : 金 刚石 压机 数 学建模 模 糊P I D控 制 MA T L A B 仿真 中图分类 号: T P 2 3 7 . 4 文献 标 识 码 : A 文章编号 : 1 0 0 7 — 9 4 1 6 ( 2 0 1 3 ) 0 2 — 0 0 0 1 2 — 0 2
根据金 刚石压机压 力控 制系统 的构成建立系统模型如图1 所 目前 , 我国主要采用六面顶压机在超高温高压的条件下合成金 刚石单晶及其复合片 、 开发新材料口 】 。 六面顶压机压力控制 的稳定性 示 , 主要 由轴 向柱塞泵 、 增压器和工作油缸以及相 关的油路管道 组 是决定生产效果的重要因素 , 传统 的压机控 制系统采用P I D 控制 成【 2 】 1 如 图l : 器缺乏适应性 , 对人造金刚石压机这类压力时变 系统的控制效果很 依据 轴 向柱 塞 泵 的 工 作 原理 , 设柱 塞 直 径 为d, 柱 塞 数 为Z, 差, 控制精度 不高。 本文分析 了金 刚石压机压力控 制系统 的构成和 柱塞 中心分布 圆直径为D, 斜盘倾角为 Y, 则 泵的流量为 : 特点 , 建立了压 力控制系统的数学模型和仿真模型 , 采用模糊P I D Q= ÷ Z Dt a n 7 7 / P ‘ , z ( 1 ) 的 控 制方 式 , 从仿 真 结 果 来 看达 到 了超 调 量 小 , 精度高 , 自适 应 性 好

基于响应面法的缸梁一体式六面顶压机铰链梁优化

基于响应面法的缸梁一体式六面顶压机铰链梁优化

基于响应面法的缸梁一体式六面顶压机铰链梁优化*何文斌1, 姚港生1, 汪曙光2, 王良文1, 明五一1, 谢贵重1, 李 轲3, 鲁海霞2(1. 郑州轻工业大学, 河南省机械装备智能制造重点实验室, 郑州 450002)(2. 河南黄河旋风股份有限公司, 长葛 河南 461500)(3. 河南黄河田中科美压力设备有限公司, 长葛 河南 461500)摘要 六面顶压机是中国生产金刚石的主要设备,其关重件铰链梁在工作中承受连续的交变载荷,易出现失效破损。

提出RSM 和MOGA 相结合的方法,对新型六面顶压机的铰链梁进行优化分析。

首先建立铰链梁的参数化模型,以关键部分的尺寸为设计参数,以最大应力和最大位移为目标函数,并对其最大质量进行约束;然后使用DOE 获得设计试验点;利用RSM 获得代理模型;再通过MOGA 法搜索全局最优解,最后对铰链梁的优化结果进行评估。

结果表明:优化后的铰链梁在质量略微增加的情况下,刚度和强度有效提高,应力集中现象也明显改善。

关键词 六面顶压机;铰链梁;响应面法;多目标遗传算法中图分类号 TH6; TB321; TQ164; TP391 文献标志码 A 文章编号 1006-852X(2023)04-0523-08DOI 码 10.13394/ki.jgszz.2022.0204收稿日期 2022-11-20 修回日期 2023-01-29目前,世界上生产金刚石的高温高压设备主要有六面顶压机和两面顶压机。

中国主要以铰链式六面顶超高温高压金刚石合成压机(简称六面顶压机)来合成金刚石。

六面顶压机的主要优点有:良好的经济性,稳定的温度和压力,简单的结构,良好的对中性等[1]。

目前,国际上90%以上的人造金刚石是由六面顶压机合成生产的[2]。

近年来,随着微电子与精密液压控制等技术的发展和应用,压机大型化步伐逐步加快,对压机性能的要求也愈来愈高。

但现有六面顶压机生产效能偏低,与两面顶压机的高产出比还有较大差距;设备的精度保持性与抗疲劳性弱,难以满足高品质金刚石的合成需要。

液压机的PLC控制—应用于模具成型

液压机的PLC控制—应用于模具成型
由于继电器接触器控制是采用固定接线的硬件实现逻辑。如果生产任务或生产工艺发生变化,就必须重新设计,改变硬件结构,这样造成时间和资金的浪费。另外,大型控制系统用继电器接触控制,使用继电器数量多,控制系统体积大,耗电多,且继电器触点为机械触点,工作频率低,在频繁动作情况下寿命较短,造成系统故障,系统的可靠性差。而PLC控制能改善继电器控制器上述的不足, PLC可靠性高,抗干扰能力强,通用性强,控制程序可变,使用方便,功能强,适应面广,编程简单,容易掌握;体积小、重量轻、功耗低、维护方便,减少了控制系统的设计及施工的工作量等特点,所以设计时我们采用PLC能集中且较方便地制。
综合上面所阐述,液压机的迅速发展促进了生产力的发展。随着电气控制技术与液压传动技术的不断发展进步,液压机本身的自动化程度还有加工精度都将进一步得到提高,进而实现智能化控制。
1.3
液压传动的基本原理:液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能,通过液体压力能的变化来传递能量,经过各种控制阀和管路的传递,借助于液压执行元件(液压缸或马达)把液体压力能转换为机械能,从而驱动工作机构,实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质,一般为矿物油,它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。
YB32—200液压机结构紧凑,动作灵敏可靠,速度快,能耗小,噪音低,压力和行程可在规定的范围内任意调节,操作简单。在本设计中,通过查阅大量文献资料,介绍了液压缸的原理,拟订了液压原理图。介绍了液压泵,电动机,控制阀,过滤器等液压元件和辅助元件。主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制;为了保证零件的成型质量,液压系统中设置保压回路,通过保压使工件稳定成型;为了防止产生液压冲击,系统中设有泄压回路,确保设备安全稳定的工作。本设计对液压机进行了PLC改造,以对液压机进行醒PLC控制,进一步实现对液压机半自动控制。

中国人造金刚石两面顶压机、模具的发展与现状

中国人造金刚石两面顶压机、模具的发展与现状

中国人造金刚石两面顶压机、模具的发展与现状中国人造金刚石两面顶压机、模具的发展与现状石家庄大阳矿山机械技术开发公司、石家庄海鸿重工机械制造公司中国是生产金刚石的大国,而不是生产金刚石的强国。

赶超世界人造金刚石水平,是中国金刚石企业及科研机构的重任。

人造金刚石是一种在高温高压条件下人工合成的超硬材料,由于它具有的优异的物理和化学性能、最高的硬度和耐磨性,被广泛应用于建筑、冶金、机械、石油、地质勘探、航空航天等领域中,作为功能材料,也在电子、光学等领域开始应用。

自五十年代中期人造金刚石问世以来,金刚石行业一直以高于工业发展增长率高速发展。

特别是近20 年来,世界金刚石生产量和消耗量均以10 ~20%的速度增长。

随着超硬材料产业的迅速发展和国际市场对高品级、高韧性金刚石需求量的不断扩大,提高金刚石品级成了超硬材料行业关注的焦点。

90 年代以来,随着德国Winter 公司成功开发出粉末触媒合成粗颗粒高强度金刚石工艺,实现了粉末触媒合成高品级金刚石的工业突破。

世界著名的美国Diamond Innovations (前GE公司)、英国元素六公司为首的金刚石制造公司均采用60MN ~100MN两面顶压机及先进的合成工艺,并垄断了高档金刚石的世界市场。

目前全球人造金刚石产量约为150亿克拉,中国产量约为130亿克拉,约占全世界总产量的90%。

中国是第一大人造金刚石生产国。

中国是生产金刚石的大国,而不是生产金刚石的强国。

我国目前人造金刚石产品虽然占世界产量的90 %,但产品品质集中在中低档,粒度主要集中在40/100。

35/40以粗高端产品仍主要掌握在西方企业手中。

而中低端产品目前在国内的竞争激烈,因此,未来中国人造金刚石企业的出路在于发展人造金刚石的高端产品(高品级,高附加值)和金刚石制品。

在超硬材料聚晶制造方面,1977 年美国GE 公司成功地开发了金刚石烧结体(PCD )和CBN 烧结体(PCBN ),由磨削扩展到了切削,使人造超硬材料的用途进一步扩展,产品的附加值也大幅度提高。

大吨位UPHT高温超高压六面顶金刚石压机

大吨位UPHT高温超高压六面顶金刚石压机

专利名称:大吨位UPHT高温超高压六面顶金刚石压机的液压站的制作方法技术领域:本实用新型属于液压技术领域,特别是用于大吨位六面顶金刚石压机的液压站。

(2)各液压阀件分别安装在六个阀板上,各阀板由管路连接,由于连接的管路多,易产生外漏且液压冲击压力损失大,因此可靠性差。

(3)由于阀板安装较分散,管路较多,不易于维修。

实现本实用新型的目的所采取的技术方案是该大吨位UPHT高温超高压六面顶金刚石压机液压站的主要特点是将所有液压阀件集中在两块阀板上,两阀板之间由一条油管连接,其中,阀板1上安装有三个阀件,是由两个电磁阀和溢流阀构成,一个电磁阀用于控制二位七通阀的通断,另一个电磁阀控制溢流阀的遥控口,使在压机停止工作时能使油泵卸荷。

在阀板2上集中装有用于完成主机所有动作的单向阀、换向阀、节流阀等二十五个控制阀件,并由阀板上的电磁球阀、增压器、液控单向阀,电磁换向阀等阀件构成无动力泄压工步。

按照上述方案制成的大吨位六面顶金刚石压机液压站。

它可以满足大吨位、大腔体金刚石压机的液压控制需要,与现有技术相比,具有液压件集成度高,结构布局整齐美观,液压油流量大,压力损失小,噪音低,工作可靠,易于调整和维护等优点。

下面利用附图进一步描述本实用新型的实施例。

在2号阀板上安装了二十五个控制阀件,是由单向阀8~13、电磁换向阀19~24、节流阀25~30、以及电磁阀17、33、36、37、单向阀34、48、节流阀35构成。

其中,8~13阀件采用超高压液控单向阀,其作用是隔离超高压油,保证在超压保压状态下不致使超高压油进入低压系统;19~24阀件采用二位四通电磁换向阀,由其控制六个工作缸动作;25~30的阀件为节流阀,由其调整六个工作缸的动作速度17为二位四通电磁换向阀,由其控制超高压液控单向阀的反向通断,在快速回程工步12CT通电,17阀动作,打开超高压液控单向阀使工作缸下腔油能够回油箱实现快速回程;33、37为二个三位四通电磁换向阀,它们与其它阀相配合可以实现压机的空程前进,充液、超压、快速回程等工步;阀板1与阀板2之间由一条油管连接,使整个液压站内管路较少。

Ф650型人造金刚石压机铰链梁断裂失效分析

Ф650型人造金刚石压机铰链梁断裂失效分析

Ф650型人造金刚石压机铰链梁断裂失效分析一、情况简介目前人造金刚石的生产是把石墨置入静高压状态下的密封腔,利用媒介催化石墨转化合成得到同素异形体结构的人造金刚石。

国内生产人造金刚石的设备主要是铰链式六面顶压机(以下简称压机),桂冶重工集团公司设计生产的压机在压力吨位和品质上均领先国内水平。

整机外形如图一照片所示。

压机主要由六个铰链梁系统通过连接销组装而成。

每个铰链梁系统均是一个产生高压的部件,该系统包括铰链梁、工作油缸、连接销、活塞以及液压系统。

工作时,液压系统从六个铰链梁内部通过油腔输入高压油推动活塞向前行进,六个活塞形成静高压腔完成金刚石的合成。

二、链梁系统的工作原理铰链梁系统主要由铰链梁、工作油缸、缸底、活塞及液压站组成,如图二所示,其中的工作油缸、活塞、缸底通过密封件形成油腔,由液压站产生超高压油(>100mpa),通过铰链梁底部的进油口进入油腔内推动活塞向前行进,其他五个铰链梁系统的活塞同时向前行进,六个方向活塞前端的顶锤形成静高压合成腔,在六个活塞的相互作用力下,油腔内部压力通过缸底传递到铰链梁底部,由于铰链梁已通过联接销连接相对固定,因此在铰链梁底部受到压应力和弯曲应力(应力分布如图三所示),通过有限元设计法计算,图三中在铰链梁底部圆弧处存在一个高应力集中区。

三、ф650压机铰链梁断裂失效状况据该公司一家ф650压机用户反映,在进行人造金刚石合成时,听见铰链梁有异响,停机检查后发现铰链梁底部已出现一道裂纹。

如图四照片中可以看到铰链梁底部的裂纹。

本人受该公司委托到达现场勘察时,裂纹已发展到整个圆周,该设备已经使用近三年。

由于铰链梁系统承受的压力大约是两万千牛,如果遭到这样的断裂,将严重影响设备的安全性。

为再次发生此类断裂,对该件铰链梁沿裂纹断裂面解剖,进行综合性的失效分析。

四、理化检验1.断口宏观形貌本人拍摄了此ф650型压机铰链梁底部断口照片,图五是整个断口形貌,图六是图五的局部放大照片,从照片是可以清晰地看到疲劳扩展的贝壳线和裂纹源区及最后的瞬间断裂区。

基于模糊控制的六面顶压机压力控制系统建模与仿真

基于模糊控制的六面顶压机压力控制系统建模与仿真
波动 。
关键 词 : 六面顶压 机 中图分类 号 : P 7 T 23
压力 控制 系统
数学 模型
模糊 自适应 P D 控 制 I
MA L B仿真 T A
文献标 识码 : A
Mo e ig a d smua in o r s u e c n r l y t m o h e a r n d l n i lt fp e s r o to se f rt e h x d o n o s s n h t imo d p e s b s d o u z o to y t e i da c n rs a e nfz y c nr l
a n r s.A fzya a t eP D c nrl ri d sg e h o g ec n e t n lP D meh d .At h mo dp es u z d pi I o t l e in dtru ht o v ni a I to s v oe s h o e t
较 贫乏 , 远远 满足不 了工 业上 对 金 刚 石 日益 增 长 的需 求。 目前 , 普遍 采用 六 面顶 液压 机 , 高温 高压 的环境 在
数, 往往被人忽略, 不去作控制考虑 , 结果导致金 刚石 生长条件差 , 其质量和产量不是很高 , 甚至可能出现崩 锤 、 块等 生产事 故 。金 刚 石 合 成效 果 受 许 多 因 素影 烧 响, 其中压力是主要的影 响因子之一 , 其整个生产工艺
2 压 力 控 制 建模 分 析
在压力跟随阶段 , 工作缸的缸前压力高达 9 P 0M a
载的总质量 ,gK为负载弹簧刚度 ,/ 。 k; N m 联 立解 式 ( )一( ) 消去 参数 Q 1 4, y和 y , 可得 超
压阶段的力控系统 的传递函数为

刍议我国六面顶金刚石压机的发展

刍议我国六面顶金刚石压机的发展

刍议我国六面顶金刚石压机的发展【摘要】为了更全面的了解我国六面顶金刚石压机的技术水平,掌握行业的发展趋势。

首先,阐述了六面顶金刚石压机的优点;其次,对我国六面顶金刚石压机的发展进行回顾和展望;最后得出相应的结论。

【关键词】金刚石;六面顶压机;六面顶金刚石压机一、引言随着社会的进步和发展,我国六面顶压机大型化也在不断的进步之中。

这项设备的应用领域也越来越广,因此,市场对其测量,以及控制技术的标准,也在逐渐上升。

尤其是近十年来,我国在高品级的金刚石合成技术上,获得了比较大的进展。

能够规模化的生产高品级金刚石,并且参与了国际高端的市场竞争。

事实证明,六面顶压机,不仅可以生产出高品级的金刚石,并且在生产成本上,要低于两面顶,它不但能大规模产出与全球同等品质水准的高级金刚石,同时在培育宝石级钻石的研究工作中也取得成功。

可以说,没有六面顶压机,就没有如今我国金刚石产业的发展。

我国金刚石单晶产量占全球总产量的90%以上,稳居世界第一,得益于我国六面顶压机发展成果,不但满足了国产高档金刚石制品迅速发展的需求,而且还进入了全球高端市场,更为关键的是,六面顶压机大大动摇了世界两大金刚石霸主的深厚根基。

二、六面顶金刚石压机的优点传统的观点认为,两面顶压机无论从各个方面,都要优于六面顶压机[1]。

但是,专门研究两面顶的相关人员认为,两面顶压机和六面顶压机,都有各自的有点[2]。

与两面顶压机比较,六面顶金刚石压机有三个明显的优点:第一,六面顶金刚石压机高压腔体受力更为理想[3]。

第二,六面顶压机用四个非加热顶锤以及它的内部支撑体系,取代了两面顶所用的复杂的模具,这样一来,六面压机将不再受模具技术的制约。

第三,六面顶压机以其油缸壳体的铰链连接方法,取代了两面顶总体形式的大型机架,对压机生产企业而言,这是一种十分受用的简化过程。

三、我国六面顶金刚石压机的发展历程(一)诞生与发展初期早在上世纪六十年代,我国就诞生了第一台六面顶压机,但对六面顶压机的认知度还不够全面,只知道其研制的方法,却不清楚应该如何优化制作的流程[4]。

人造金刚石生产过程FuzzyPID功率控制系统

人造金刚石生产过程FuzzyPID功率控制系统

人造金刚石生产过程Fuzzy—PID功率控制系统*The Production Process of Artificial Diamond Fuzzy-PID Power Control System陈进1赵京1赵磊1 黎明发2Chen Jin1, Zhao Jing1, Zhao Lei1, Li MingFa21 武汉理工大学自动化学院湖北省武汉市 430070,2 武汉理工大学理学院湖北省武汉市 430070(1 WuHan University of Technology,School of Automation WuHan,HuBei,4300702 WuHan University of Technology,School of science WuHan,HuBei,430070)摘要:该文介绍了人造金刚石生产过程数据采集及Fuzzy-PID 功率控制系统研制,系统由基于RS485总线的嵌入式数据采集器/控制器和PC计算机组成。

嵌入式数据采集/控制器由51单片机实现,采用C51语言编写数据处理程序;PC机作为监控主机,采用图形化语言LABVIEW开发上位机软件,并具有显示温度、功率等参数曲线、数据表格和存盘打印等功能;控制上采用模糊PID控制算法实现对金刚石压机系统功率的连续精确控制。

实践表明,系统达到了设计要求功能和技术指标,取得比较好的测量与控制效果。

关键词: LabVIEW 人造金刚石 Fuzzy-PID控制中图分类号A 文献标识码TP273+.3Abstract: This article introduced how to developed data acquisition and Fuzzy-PID power control system of the production process of artificial diamond, the system was made up of embedded data acquisition/controller that based on RS485 bus and PC Computer. The embedded data acquisition/controller was realized by 51 single chip microcomputer, adopted C51 language to write the procedure of the data processing; PC as supervision host computer, adopted graph language LABVIEW to compile software, which have some functions such as display temperature/power parameter curve, datasheet, save, print etc. Adopt Fuzzy—PID control algorithm realized power continuous and accurate control of diamond press system. Practice indicates, the system has reached the required function and technical index, obtained good effects of measurement and control.Key words: LabVIEW Artificial Diamond Fuzzy-PID Control1引言人造金刚石属于超硬材料,具有优异的力学、热学、光学、电学和化学等综合性能,现被广泛应用于石材工业、建筑、精密机械加工汽车制造、地质钻探、电子工业及航空航天等领域。

河南金渠黄金股份有限公司与王光帅、蔡博、 - 最高

河南金渠黄金股份有限公司与王光帅、蔡博、 - 最高

河南省三门峡市中级人民法院民事判决书(2005)三民初字第4号原告:河南金渠黄金股份有限公司。

法定代表人:屈起增,该公司董事长。

委托代理人:闫永成,该公司董事会秘书。

委托代理人:宋增民,该股份公司超硬材料分公司副经理。

被告:王光帅。

委托代理人:陈启超,河南共同律师事务所律师。

被告:蔡博,男,1955年4月16日出生,住三门峡市康乐小区5号楼3单元2号。

委托代理人:陈启超,河南共同律师事务所律师。

被告:三门峡鑫博大科技开发有限公司。

法定代表人:王光帅,该公司董事长。

委托代理人:陈启超,河南共同律师事务所律师。

被告:王勇。

委托代理人:陈启超,河南共同律师事务所律师。

原告河南金渠黄金股份有限公司为与被告王光帅、蔡博、王勇、三门峡鑫博大科技开发有限公司侵害商业技术秘密纠纷一案,于2003年8月28日向本院起诉,本院于2003年9月3日作出受理决定。

本院在审理过程中依据原告河南金渠黄金股份有限公司证据保全的申请,于2003年10月8日做出(2003)三民初字第61号民事裁定书,查封并提取被告生产金刚石产品样本及技术资料。

并于2003年11月26日对此案进行了不公开审理,于2004年4月26日作出了(2003)三民初字第61号判决,驳回了原告的诉讼请求。

宣判后,原告不服,提出上诉。

河南省高级人民法院于2004年9月16日作出(2004)豫法民终字第22号民事裁定书,以原判认定事实不清为由,将此案发还本院重新审理。

本院依法另行组成合议庭,于2005年4月26日不公开开庭进行了审理。

原告一般授权代理人闫永成、宋增民,被告王光帅及四被告特别授权代理人陈启超到庭参加诉讼,被告王勇、蔡博缺席。

本案现已审理终结。

原告诉称:1999年,原告从外引进人造金刚石的生产技术,并经投入巨资试验生产,现经过对生产技术的总结、改进,原告单位的人造金刚石的生产技术、产品质量已达国内先进行列,原告也对有关的技术秘密采取了相应的保密措施。

六面顶压机控制系统的研制

六面顶压机控制系统的研制

摘要.人工合成金刚石技术是利用超高压、高温技术来人工合成金刚石晶体的新兴技术。

该技术的应用使金刚石生产工业化成为现实。

我国的人工合成金刚石技术近些年发展迅速,总产量位居世界前茅。

但由于腔体及控制技术的原因,产品以中、低档的金刚石为主,缺乏国际竞争力。

近些年来,我国压机吨位及合成腔体均有较大的提高,但控制技术并没有跟上,特别是老型压机的控制技术还停留在初级阶段,对控制系统的改造尤为迫切。

本课题就是在此背景下,对六面顶压机的控制系统进行了研究改造,所做的主要工作和效果如下:1.根据系统要求选择合适的工控机及输入输出板卡,选择组态软件。

2.在对控制过程深入了解后结合操作人员的经验及意见、要求设计控制程序,完善控制功能,特别是增加了以往无法实现的功能,方便了操作。

利用数据记录、统计功能,可快速的调整参数、检查处理报警信息,以提高控制品质,排除系统故障及隐患。

3.监控画面的组态充分考虑操作工的意见,将画面设计的直观明了,使操作尽量简化,减少人工操作,提高工作效率,同时也减少了误操作,提高了系统的可靠型。

4.根据系统的特点,采用自调整因子模糊控制策略对温度进行控制,压力的控制采用带死区的比例控制策略进行控制,取得了理想的控制效果。

关键词:人造金刚石、六面顶压机、工控机、组态软件、模糊控制ABSTRACTArtificial—synthesizeddiamondiSanewtechnologytoproducediamondcrystalon曲econdifionsof髓esuper.pressure.坊esuper.temperature.Thistechniquemakesmanufacturingdiamondsbecomereality.Inrecentyears.ourartificial.synthesizeddiamondtechnologydevelopsrapidlyandtheproductivityexceedsanyothercountries.However,forreasonofthechamberandcontr01technique,OurproductqualityisstillresignedtothemiddlingorlowstateandiSshortoftheinternationalcompetitiveness.InrecentyearsOurdiamondcompressortonnageandsynthesizedchamberhavebeenimproved,But恤econffoltechniqueCan’tkecDpacewiththeonwardmarchofthedevelopedcountry,especiallythetechniqueofoldtypeofthediamondcompressorstillremainsattheprimarystate.ItiSneededtorefomlthecontrolsystemsnOW.Insuchabackground.thisresearchtaskiStostudyandreforill也econtrolsystemhaving6-surface坊ediamondcompressor.功#mainworkandachievedprogressesareshownasfollows:1、Choosesuitableindustrialcomputers,I/0boardsandconfigurationsoftwareaccordingtothesystemrequirements.2、Designingthecontrolprograms,perfectingthecontrolfunctionsmadespeciallyaddingsomefunctionshavebeendoneaccordingtotheoperator’Sexpe6enceandsuggestionwhichhasneverbeenrealizedbefore.Itmakes恤econtroloperationsbecomeeasy.Thesefimetionsincludefastadjustingparameters、checkingandprocessingwarningsignalsinordertoimprovethecontrolqualityandeliminatethesystemfailuresandthehidden11"oubles.3、Designingasimplecontrollinginterfacetosimplifyoperations,reducethemanualoperations,improveWOrkefficiency,reducethemisoperationandincreasethesystemreliabilityhavebeendoneatthesametimeconsideringtheoperator’Ssuggestions,4、Aself-adaptivefuzzycontrolstrategyisadoptedinordertocontroltemperatureandpressurewiththedeadzoneonthebasisofsystem’Scharacteristics,whichresultsinallidealcontroleffects.KeyWords:artificial-synthesizeddiamond,6-surfacediamondpresser,IPC,configurationsoftware,fuzzycontrol独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得苤壅盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

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中文题目:人造金刚石压机液压智能控制系统设计1 引言11.2 课题的研究方向31.2.1 课题的技术参数32.压机温度控制模型设计4压机控制设计4压机温度控制的可行性分析52.2 实验方案的初步拟订63. 压机温度控制课题的组成73.1 整体设计方案73.1.1 整体设计73.1.2 抗干扰的设计83.2 硬件设计方案83.2.5 工艺流程113.2.6 键盘及显示电路设计114. 硬件设备的选用144.1 CPU 的选用144.2 存储器的选用144.3 8051的地址分配154.4 数据采集电路的设计154.5 硬件连线164.5.1 I/O 口的连接164.5.2 AD转换器的连接164.5.3 8255A的连接174.5.4 串行口的连线174.5.5 8051的连线175. 软件的设计方案185.1 软件设计整体思路185.2智能控制介绍195.3智能PID控制器225.3.1 PID控制原理225.3.2位置式PID控制算法245.3.3增量式PID控制算法265.4专家PID控制296.结论与展望346.1设计的结果346.2 理想实验曲线356.3 结论376.4 展望38致谢40参考文献41摘要目前我国人造金刚石的生产一直多采用六面顶压机。

然而六面顶压机的控制系统一直比较落后,虽然近几年有所改进,但对各种工艺参数的控制仍没多大改善。

压力与加热控制现状很难满足金刚石生产工艺的要求,不能实现变压力生长工艺控制、变温工艺曲线的程序控制,精度又低,必然影响到产品的品级。

采用计算机控制技术对Y-500型六面顶压机生产人造金刚石的整个工艺过程进行全方位控制和监测,大大提高了压机运行的可靠性和生产效率。

根据工艺要求采用智能PID 和模糊PID控制技术及PID自整定技术对重要工艺参数温度和压力实现精确控制,大大提高人造金刚石产品的质量和品位。

设计一套新型金刚石压机交流加热系统,建立了加热系统的模型,详细阐述了恒平均电压、恒有效电压及恒功率三种加热方式的特性及差别,在此基础上选择了恒有效电压交流加热方式。

深入分析系统脉冲控制环节和检测环节的原理及特点,采用PI控制器作为控制核心,同时论述了该控制器的参数设计原理及步骤。

仿真和实验结果表明,所设计的加热系统具有实时性强、控制精度高、动静态特性优良、易于实现等特点,能较好地满足金刚石生产工艺的要求。

关键词:金刚石压机;晶闸管;调功器PIDAbstractAt present, China 's production of synthetic diamond has been to use more cubic press . However, six of the top press control system has been relatively backward, though improved in recent years , but for various process parameters still have not improved much control . Status and heating control pressure is difficult to meet the requirements of the diamond production process , change can not be achieved growth process pressure control , variable temperature control technology curve procedures , accuracy and low, will inevitably affect the product grade.Computer control technology for Y-500 type cubic press the entire process of production of synthetic diamond for all-round control and monitoring , greatly improving the reliability and productivity of the press run . According to process requirements using intelligent PID and fuzzy PID control technology and PID self-tuning technology to the important process parameters to achieve precise control of temperature and pressure , greatly improving the quality of synthetic diamond and taste .Design of a new diamond press exchange heating system, the establishment of a model of the heating system , elaborated constant average voltage , constant voltage and constant power effectively three plusThermal characteristics and differences in the way , on this basis, select the constant voltage AC effective heating . Depth analysis of the principles and characteristics of the system to detect the pulse control links and links, usingPI controller as the control core , and discusses the parameters of the controller design principles and procedures . Simulation and experimental results show that the heating system isdesigned with real-time,High control accuracy , good dynamic and static characteristics , easy to implement features, can better meet the requirements of the diamond production process .Keywords : diamond press ; thyristor ; power regulator PID1 引言1.1课题的背景金刚石是一种重要的工业用原材料,其应用范围基本渗透到社会生产的各个领域,特别是这几年随着国内外工业、采矿和建筑行业的快速发展,对金刚石的需求更是与日俱增。

当今世界工业金刚石产量约15亿克拉,中国的产量高达10亿克拉以上(甚至有资料统计达12亿克拉之多)我国产量大约占世界产量的2/3,而国产金刚石工业产值约占世界工业产值1/3(利润却不足总利润的1/5),如果要改变这一局面,提高国内人造金刚石质量刻不容缓。

目前,我国是人造金刚石生产大国,总产量居世界前茅。

但国外一般是采用年轮式的目前,我国是人造金刚石生产大国,总产量居世界前茅。

但国外一般是采用年轮式的超高压设备、φ80mm以上的合成腔体生产SDA高品级金刚石,而我国基本上是采用六面顶的压机、φ30mm下的合成腔体,生产中、低档的金刚石,相对来说技术落后于国外。

国产人造金刚石的品级较低,世界高档人造金刚石的市场被国外少数公司垄断,我国人造金刚石产品国际竞争力较为缺乏。

现在,我国的金刚石正在向设备大型化、合成腔体大型化的合成工艺发展,以提高金刚石的品级,缩短与国外的差距,进一步打开金刚石的出口渠道我国的人造金刚石工业正兴旺发展,并正着眼于高品位人造金刚石的生产。

1999年7月5日,黄河旋风技术中心成功地在UDS-Ⅱ型压机上进行了Φ40mm腔体的人造金刚石的合成实验。

有关专家指出,该项技术的成功,为中国人造金刚石工业跻身世界人造金刚石强国奠定了基础,是中国人造金刚石行业发展史上的一个重要的里程碑。

Φ40mm腔体的单次产量可达到50克拉/块左右,且金刚石品位亦大大提高,其产品已可以进入国际市场竞争,单克拉成本也已由于产量的提高和工艺的完善而降低,因而经济效益十分显著。

目前我国人造金刚石的生产一直多采用六面顶压机。

然而六面顶压机的控制系统一直比较落后,虽然近几年有所改进,但对各种工艺参数的控制仍没多大改善。

压力与加热控制现状很难满足金刚石生产工艺的要求,不能实现变压力生长工艺控制、变温工艺曲线的程序控制,精度又低,必然影响到产品的品级。

人造金刚石的合成效果(产量、质量)受诸多因素影响,一定条件下,主要受温度、压力的影响,取决于温度、压力的合理匹配。

金刚石合成经历形核、长大这两个阶段,压力是金刚石合成的驱动力,它影响金刚石形核,也就是影响了金刚石的产量,转化率,而温度主要是影响金刚石质量。

顶锤的位移检测控制和各种故障的自动分析处理,以及计算机生产管理等方面的技术在人造金刚石生产中也起着非常重要的作用,但这些技术的应用在人造金刚石行业中目前还很少。

人造金刚石的应用领域十分广泛,几乎涉及国计民生的各个领域,小到家庭装修,大到微电子及航空航天等高技术领域均有其用武之地。

有的甚至是非其莫属,如用量最大的石材工业离开人造金刚石及其工具就极难发展。

可以说人造金刚石的推广应用开创并推动了石材工业的蓬勃发展,在光学玻璃冷加工、地质钻探、陶瓷、汽车零件等机械加工、金属拉丝等方面引起了革命性的工艺改革。

使加工效率、加工精度几十倍甚至上百倍地提高,使一些过去难加工甚至无法加工的材料能顺利、高精度地加工。

人造金刚石及制品基本能满足国内各个工业部门的需求,为整个国民经济发展做出了不可磨灭的巨大贡献。

国内外金刚石样品性能对比表Y-500型六面顶压机是在借鉴和总结我国前三代压机的基础上开发出来的新一代金刚石生产的顶压设备。

该设备在结构刚度、运行平稳性、几何精度、同步精度、保压精度等方面都有重大突破。

经中科院院士及湖南省科委鉴定认为,该压机已达到了人机最佳协调,其性能处于国际领先水平。

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