機(jī)械電子工程畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

時(shí)間：2020-09-28 19:22:30 開(kāi)題報(bào)告我要投稿

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機(jī)械電子工程畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

　　課題名稱：LC-20糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)電氣控制部分設(shè)計(jì)

　　一、論文資料的準(zhǔn)備

　　1、概述

　　糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)是采用高精度稱重傳感器、微電腦控制儀表相結(jié)合的高技術(shù)產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)多種工業(yè)場(chǎng)合的各種不同物料的稱重包裝。可與配料系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)等形成一條自動(dòng)化稱重流水線。稱重傳感器是自動(dòng)化稱重控制和貿(mào)易計(jì)量的重要手段，對(duì)貿(mào)易結(jié)算、交通運(yùn)輸、港口計(jì)量和科學(xué)研究都起到了重要作用。稱重傳感器具有反應(yīng)速度快，測(cè)量范圍廣、應(yīng)用面廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用操作方便、便于計(jì)算機(jī)控制等特點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、港口、機(jī)械制造和國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域

　　2、國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況

　　50年代中期電子技術(shù)的滲入推動(dòng)了稱重器的發(fā)展。60年代初期出現(xiàn)機(jī)電結(jié)合式電子稱重器以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的不斷改進(jìn)與完善，我國(guó)電子稱重器從最初的機(jī)電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型。我國(guó)電子衡器的技術(shù)裝備和檢測(cè)試驗(yàn)手段基本達(dá)到國(guó)際90年代中期的水平。電子稱重技術(shù)從靜態(tài)稱重向動(dòng)態(tài)稱重發(fā)展：計(jì)量方法從模擬測(cè)量向數(shù)字測(cè)量發(fā)展;測(cè)量特點(diǎn)從單參數(shù)測(cè)量向多參數(shù)測(cè)量發(fā)展，特別是對(duì)快速稱重和動(dòng)態(tài)稱重的研究與應(yīng)用。但就總體而言，我國(guó)電子衡器產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距，其主要差距是技術(shù)與工藝不夠先進(jìn)、工藝裝備與測(cè)試儀表老化、開(kāi)發(fā)能力不足、產(chǎn)品的品種規(guī)格較少、功能不全、穩(wěn)定性和可靠性較差等。

　　國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家社會(huì)化大生產(chǎn)程度較高，糧食生產(chǎn)都在大農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。其機(jī)械化水平較高，從生產(chǎn)、加工到銷售都實(shí)行散裝運(yùn)輸。糧食散裝運(yùn)輸車在國(guó)外特別是在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)很盛行，且近年來(lái)發(fā)展很迅速。我國(guó)是糧食生產(chǎn)和消費(fèi)者大國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)糧食產(chǎn)量4億多噸。我國(guó)糧食生產(chǎn)較分散，從農(nóng)戶到糧食收購(gòu)站，再轉(zhuǎn)運(yùn)至倉(cāng)庫(kù)、加工廠、糧店，整個(gè)過(guò)程都是用麻袋貯運(yùn)，裝卸靠人抬肩扛。在一些大型倉(cāng)庫(kù)、加工廠也只采用了皮帶運(yùn)輸機(jī)來(lái)搬運(yùn)，機(jī)械化程度很低。因此，發(fā)展糧食散裝運(yùn)輸和貯存不僅可節(jié)省大量勞力、物力，并且在很大程度上促進(jìn)糧食生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存、加工和銷售等的機(jī)械化的發(fā)展。 70年代末80年代初，國(guó)內(nèi)曾嘗試采用糧食散裝貯運(yùn)和加工，某些地方的糧食加工廠、倉(cāng)庫(kù)、糧店等部門也投入了一些資金，進(jìn)行糧食散裝的配套設(shè)備改裝和更新。但由于長(zhǎng)期以來(lái)人們一貫使用麻袋裝卸，改變和更新是個(gè)比較大的社會(huì)性工程，牽涉到糧食生產(chǎn)、加工、貯存、運(yùn)輸、銷售等許多部門的協(xié)調(diào)發(fā)展。再則，采用糧食散裝運(yùn)輸車還需要解決糧泄漏和雨淋等問(wèn)題。因此，從目前來(lái)看，短時(shí)間內(nèi)要在糧食行業(yè)全面實(shí)行糧食散裝貯運(yùn)尚存在一些困難。但隨著社會(huì)化大生產(chǎn)的發(fā)展和各行各業(yè)現(xiàn)代化程度的提高，在我國(guó)糧食生產(chǎn)、加工、貯存、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)實(shí)行糧食散裝，勢(shì)在必行。糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)的應(yīng)用，將節(jié)約大量的人力物力，提高生產(chǎn)效率。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)散糧的直接運(yùn)輸，稱量，工作效率得到很大的提高，同時(shí)本系統(tǒng)可以通過(guò)傳感器對(duì)糧食的重量直接測(cè)量。本系統(tǒng)可以對(duì)糧食重量進(jìn)行精確稱量，減小了稱量的誤差。

　　3、自動(dòng)稱重技術(shù)發(fā)展前景

　　電子稱重器總的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、模塊化、集成化、智能化;其技術(shù)性能趨向是速率高、準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高;其功能趨向是稱重計(jì)量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其應(yīng)用性能趨向于綜合性和組合性。1.小型化體積小、高度低、重量輕。鋼板或鋁板就是秤體的臺(tái)面，稱重傳感器既是傳感元件，又是承力支點(diǎn)，極大地減化了秤體結(jié)構(gòu)，不但降低了成本，而且提高了穩(wěn)定性和可靠性。大型已經(jīng)采用長(zhǎng)方形閉合截面的薄壁型鋼，并聯(lián)排隊(duì)列焊接成一個(gè)整體的竹排式結(jié)構(gòu)的秤體，4個(gè)稱重傳感器分別安裝在最外邊兩根薄壁型鋼兩端的切口內(nèi)，安裝在稱重傳感器承力點(diǎn)上的固定支承就是秤體的承力支點(diǎn)，既減化了承力傳力機(jī)構(gòu)，又節(jié)省了秤體高度，這是一種很有發(fā)展前途的秤體結(jié)構(gòu)。

　　a.模塊化在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)各行業(yè)用戶的需要，選擇標(biāo)準(zhǔn)模塊其中10余種常用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格即可。這種模塊化的分體式結(jié)構(gòu)，不僅提高了產(chǎn)品的通用性、互換性和可靠性，而且也大大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)還降低了成本，增強(qiáng)了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

　　b.集成化對(duì)于某些品種和結(jié)構(gòu)的電子衡器，例如小型電子平臺(tái)秤、專用秤、便攜式靜動(dòng)態(tài)電子輪軸秤、靜動(dòng)態(tài)電子軌道衡等，都可以實(shí)現(xiàn)秤體與稱重傳感器，鋼軌與稱重傳感器，軌道衡秤體與鐵路線路一體化。

　　c.智能化電子稱重器的稱重顯示控制器與電子計(jì)算機(jī)組合，利用電子計(jì)算機(jī)的智能來(lái)增加稱重顯示控制器的功能。使稱重器在原有功能的基礎(chǔ)上，增加推理、判斷、自診斷、自適應(yīng)、自組織等功能，這就是當(dāng)今市場(chǎng)上采用微機(jī)化稱重顯示控制器的電子衡器與采用智能化稱重顯示控制器。

　　d.綜合性電子稱重技術(shù)的發(fā)展規(guī)律就是不斷的加強(qiáng)基礎(chǔ)研究并擴(kuò)大應(yīng)用，擴(kuò)展新技術(shù)領(lǐng)域，向相鄰學(xué)科和行業(yè)滲透，綜合各種技術(shù)去解決稱重計(jì)量、自動(dòng)控制、信息處理等問(wèn)題。例如在流量計(jì)量專業(yè)，如果按照傳統(tǒng)的理論和方法建造一套標(biāo)準(zhǔn)大流量測(cè)量系統(tǒng)，價(jià)格相當(dāng)昂貴。如果采用稱重法即質(zhì)量流量法，只要將重量和時(shí)間測(cè)量準(zhǔn)確，大流量的測(cè)量問(wèn)題就迎刃而解了。

　　e.組合性在工業(yè)稱重計(jì)量過(guò)程或工藝流程中，不少稱重計(jì)量系統(tǒng)還要求具有可組合性，即測(cè)量范圍等可以任意設(shè)定;硬件能夠依據(jù)一定的工作條件和環(huán)境作某些調(diào)整，硬件功能向軟件方向發(fā)展;軟件能按一定的程序進(jìn)行修改和擴(kuò)展;輸入輸出數(shù)據(jù)與指令可以使用不同的語(yǔ)言和條形碼，并能與外部的控制和數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行通信

　　二、本課題的目的(重點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題)

　　a.我國(guó)是糧食生產(chǎn)和消費(fèi)者的大國(guó)，糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與配料系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)等形成一條自動(dòng)化稱重流水線。改變了原來(lái)傳統(tǒng)的麻袋貯運(yùn)，裝卸靠人抬肩扛的習(xí)俗，大大的解放了生產(chǎn)力和節(jié)省了大量的物力與人力。

　　b.糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)是采用高精度的稱重傳感器、微電腦控制儀表相結(jié)合的高技術(shù)產(chǎn)品在國(guó)外特別是發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)很盛行。隨著我國(guó)科技實(shí)力的增長(zhǎng)，大量的外國(guó)科技被引入，而發(fā)展糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)不僅促進(jìn)糧食運(yùn)輸、加工、儲(chǔ)存和銷售的機(jī)械化發(fā)展，與國(guó)際潮流接軌也符合我國(guó)是糧食大國(guó)的國(guó)情。

　　c.由于我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)是一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)，每年有大量的糧食需要流通，傳統(tǒng)的稱量方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且在運(yùn)輸過(guò)程中麻袋易磨損并造成大量的物質(zhì)浪費(fèi)。傳統(tǒng)稱重運(yùn)輸成本高且也會(huì)浪費(fèi)糧食。因此本課題就是為了解決上訴問(wèn)題兒進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)糧食稱重、打包的自動(dòng)化。改變傳統(tǒng)的人為稱重避免了糧食泄露、糧食斤數(shù)不準(zhǔn)的問(wèn)題。并且當(dāng)中采用的氣壓傳動(dòng)避免產(chǎn)生漏油現(xiàn)象，污染糧食。其工作壓力低，使用安全，不污染環(huán)境，成本低。

　　d.我的課題設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)糧食運(yùn)送、稱重、打包自動(dòng)化控制，并且能夠幾個(gè)部分可以作為一個(gè)整體有緊密的配合。協(xié)調(diào)和解決糧食物流環(huán)節(jié)鏈各構(gòu)成部分存在的問(wèn)題，促進(jìn)各構(gòu)成部分之間的密切銜接，確保糧食物流環(huán)節(jié)鏈?zhǔn)冀K處于良性元轉(zhuǎn)狀態(tài)，使糧食物流真正做到快捷，高效。

　　e.實(shí)行糧食散裝運(yùn)輸是個(gè)大的社會(huì)性工程，首先應(yīng)更新人們長(zhǎng)期以來(lái)形成的傳統(tǒng)觀念，大力宣傳糧食散裝運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)性和重要性，介紹國(guó)外糧食散裝運(yùn)輸?shù)南冗M(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)人們改變我國(guó)糧食運(yùn)輸落后現(xiàn)狀的信心，使我國(guó)糧食運(yùn)輸逐步向現(xiàn)代化邁進(jìn)。并且結(jié)合國(guó)外的'先進(jìn)糧食運(yùn)輸技術(shù)和我國(guó)糧食運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，建立起具有中國(guó)特色的的糧食運(yùn)輸體系，促進(jìn)我國(guó)糧食事業(yè)的迅猛發(fā)展，開(kāi)創(chuàng)我國(guó)糧食自動(dòng)化的新紀(jì)元。

　　f.本畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新整合，將所學(xué)知識(shí)與工程實(shí)際問(wèn)題想結(jié)合，掌握一定的設(shè)計(jì)方法體系和手段，積累一定的時(shí)間經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，從而掌握進(jìn)行科技創(chuàng)新所必需的知識(shí)與技能，是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神之最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過(guò)程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)造的分析、解決技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握糧食稱重系統(tǒng)總體及電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法，為今后步入工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。

　　三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路

　　(1) 設(shè)計(jì)任務(wù)：

　　①總體設(shè)計(jì)：

　　A. 總體方案及總體參數(shù)的確定;

　　B. 結(jié)構(gòu)型式選擇及參數(shù)的確定;

　　C. 輸送機(jī)的輸送能力與計(jì)量漏斗計(jì)量能力的匹配計(jì)算;

　�、陔姎饪刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)：

　　A. 電氣控制回路設(shè)計(jì)(包括手動(dòng)和自動(dòng)控制系統(tǒng))，要求能夠?qū)τ?jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和處理(如數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、累加和打印等);

　　B. 電氣元件的選擇計(jì)算;

　　C. 控制柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及布線圖設(shè)計(jì);

　�、劭刂屏鞒炭驁D及控制柜的三維造型設(shè)計(jì)：

　　(2) 技術(shù)參數(shù)及要求：

　�、兕~定計(jì)量能力：20噸/小時(shí)，計(jì)量漏斗容重1.5t;

　　②設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸：≯3800x1800x2300mm;

　�、奂Z食輸送與計(jì)量采用分體式結(jié)構(gòu)，設(shè)備重量控制在5噸以內(nèi);

　�、苡�(jì)量設(shè)備和輸送裝置都采用拖掛方式轉(zhuǎn)移場(chǎng)地，設(shè)備盡可能輕且操作簡(jiǎn)單;

　　⑤設(shè)備既能自動(dòng)操作、又能手動(dòng)操作;

　　⑥計(jì)量數(shù)據(jù)可動(dòng)態(tài)顯示，計(jì)量結(jié)果可以用打印機(jī)輸出。

　　(3) 設(shè)計(jì)要求：

　　①主要任務(wù)：學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫(xiě)符合要求的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，并正確繪制機(jī)械與電氣工程圖紙，并繪制有關(guān)圖表。

　　②知識(shí)要求：學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識(shí)與技能，分析與解決工程問(wèn)題。通過(guò)學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐，使得理論認(rèn)識(shí)深化、知識(shí)領(lǐng)域擴(kuò)展、專業(yè)技能延伸。

　�、勰芰ε囵B(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，進(jìn)行資料的調(diào)研、收集、加工與整理和正確使用工具書(shū);培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫(xiě)技術(shù)文件的能力;鍛煉學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力

　　研究方法：

　　1、文獻(xiàn)研究法：文獻(xiàn)研究法是通過(guò)調(diào)查文獻(xiàn)來(lái)獲得資料從而掌握所要研究問(wèn)題的一種方法。例如我們可以進(jìn)入一些文庫(kù)查看前人的論文和研究成果。

　　2、調(diào)查法：它是有目的、有計(jì)劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對(duì)象現(xiàn)實(shí)狀況或歷史狀況的材料的方法。調(diào)查方法是科學(xué)研究中常用的基本研究方法。例如我們?nèi)ニ褜ひ恍╆P(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的資料和調(diào)查自動(dòng)稱重系統(tǒng)的歷史發(fā)展和未來(lái)前景。

　　3、觀察法：觀察法是指研究者根據(jù)一定的研究目的、研究提綱或觀察表，用自己的感官和輔助工具去直接觀察被研究對(duì)象，從而獲得資料的一種方法。我們參觀了張家口市的糧食基地，直觀的去觀察自動(dòng)稱重系統(tǒng)的工作流水線。

　　研究思路：首先隨著社會(huì)電子稱重技術(shù)的高速發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，再對(duì)比一下國(guó)內(nèi)外的科技發(fā)展，我覺(jué)得糧食自動(dòng)稱重系統(tǒng)這一課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的實(shí)際意義。然后調(diào)查糧食自動(dòng)稱重的現(xiàn)實(shí)狀況和歷史狀況初步了解該課題，制定時(shí)間表合理安排總體進(jìn)度和階段性工作內(nèi)容并通過(guò)一系列的研究手段來(lái)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。最后可以設(shè)計(jì)出應(yīng)用于實(shí)際的系統(tǒng)。

　　四、總體安排和進(jìn)度(包括階段性工作內(nèi)容及完成日期)

　　日期間隔任務(wù)

　　20XX.3.28-20XX.4.4 總體參數(shù)確定及總體設(shè)計(jì)

　　20XX.4.5-20XX.4.16 輸送機(jī)的輸送能力與計(jì)量漏斗計(jì)量能力的匹配計(jì)算

　　20XX.4.17-20XX.4.30 電氣原理圖及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　20XX.5.1-20XX.5.17 控制柜及面板設(shè)計(jì)

　　20XX.5.18-20XX.5.30 控制柜布線圖設(shè)計(jì)

　　20XX.6.1-20XX.6.11 控制流程圖及控制柜的三維建模

　　20XX.6.12-20XX.6.24 準(zhǔn)備論文及答辯

　　五、主要參考文獻(xiàn)

　　[I] 朱善君等. 可編程序控制系統(tǒng)原理、應(yīng)用、維護(hù). 清華大學(xué)出版社, 1992. 3.

　　[II] 余雷聲等. 電氣控制與PLC 應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社, 1996. 10.