集装箱CT检查系统机电一体化技术的应用研究
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摘要
集装箱检查系统是现代海关打击走私和反恐怖的有力武器。它不仅实现了集装箱的不开箱检查，而且大大提高了检查的效率。集装箱CT检查系统是在现有集装箱检查系统的基础上，增加了回转机构和CT图像处理的能力，极大地提高了图像的质量和对被检查物品的识别能力。
本文深入研究了机电一体化技术在集装箱CT检查系统中的应用。主要内容有：1)介绍了集装箱CT检查系统的工作原理、工艺特点、结构特点和控制要求。并对自动控制子系统进行了基于现场总线技术的总体设计。2)在介绍现场总线技术的基础上，论述了现场总线技术在集装箱CT检查系统中的应用。3)详细分析了用伺服电机实现回转机构高精度定位控制的问题，并研究了矢量控制方法。4)针对输送机构的定位控制问题，研究了用PID控制器实现定位控制的方法，并研究了PID参数的整定方法。5)在深入分析集装箱CT检查系统自动控制特点的基础上，论述了基于现场总线技术的PLC控制系统的实现方法。6)针对集装箱CT检查系统的特点，研究了故障诊断在机电一体化产品中的应用技术，并详细介绍了人机界面的实现。
The container inspecting system is one of powerful means used to anti-contraband and anti-terrorism in modern custom. The merits of using the inspecting system can greatly improve the inspection efficiency and fulfill the duty without opening the container. Besides the traditional inspecting system, in this new type the rotary apparatus and CT image instrument are integrated, so the image quality and the recognition ability of the CT inspection system have been greatly enhanced.
The application effect of the field bus technology and automation technology in the CT container inspecting system has been discussed in this paper. The main content of this paper include: a)the principle of operation ,the characters of process, the demand of control and the overall design for automation subsystem of CT container inspecting system; b)the application of field bus technology in the CT container inspecting system; c)the vector control method for high precise locating control of the rotary apparatus used servo-motor; d)the PID control method for locating control of the feeding apparatus; e)the realization method of the PLC control system based on the field bus; f)the malfunction diagnosis method used in mechatronics product, and the introduction of the human-machine interface.
本文深入研究了机电一体化技术在集装箱CT检查系统中的应用。主要内容有：1)介绍了集装箱CT检查系统的工作原理、工艺特点、结构特点和控制要求。并对自动控制子系统进行了基于现场总线技术的总体设计。2)在介绍现场总线技术的基础上，论述了现场总线技术在集装箱CT检查系统中的应用。3)详细分析了用伺服电机实现回转机构高精度定位控制的问题，并研究了矢量控制方法。4)针对输送机构的定位控制问题，研究了用PID控制器实现定位控制的方法，并研究了PID参数的整定方法。5)在深入分析集装箱CT检查系统自动控制特点的基础上，论述了基于现场总线技术的PLC控制系统的实现方法。6)针对集装箱CT检查系统的特点，研究了故障诊断在机电一体化产品中的应用技术，并详细介绍了人机界面的实现。
The container inspecting system is one of powerful means used to anti-contraband and anti-terrorism in modern custom. The merits of using the inspecting system can greatly improve the inspection efficiency and fulfill the duty without opening the container. Besides the traditional inspecting system, in this new type the rotary apparatus and CT image instrument are integrated, so the image quality and the recognition ability of the CT inspection system have been greatly enhanced.
The application effect of the field bus technology and automation technology in the CT container inspecting system has been discussed in this paper. The main content of this paper include: a)the principle of operation ,the characters of process, the demand of control and the overall design for automation subsystem of CT container inspecting system; b)the application of field bus technology in the CT container inspecting system; c)the vector control method for high precise locating control of the rotary apparatus used servo-motor; d)the PID control method for locating control of the feeding apparatus; e)the realization method of the PLC control system based on the field bus; f)the malfunction diagnosis method used in mechatronics product, and the introduction of the human-machine interface.
引文
[1] 向新程，周立业等Co-60集装箱检测系统(TC-SCAN)控制系统设计，第九届全国核电学与核探测技术年会论文集，1997
[2] 黄毅斌，向新程，PLC在Co-60集装箱检查系统中的应用，核电子学与探测技术，2001．02
[3] 集装箱CT检查系统技术协议书，清华大学核能技术研究院，2002
[4] 李友善，自动控制原理，国防工业出版社，1980
[5] 万遇良，机电一体化系统的设计与分析，中国电力出版社，1998
[6] 张宇河，计算机控制系统，北京理工大学出版社，1998
[7] Katsuhiko Ogata，卢伯英译，现代控制工程，电子工业出版社，2000
[8] 唐济杨，现场总线PROFIBUS技术应用指南，中国现场总线专业委员会，2002
[9] 程正群，现场总线与DCS控制系统，化工自动化及仪表，1999．03
[10] 郑耿，基金会现场总线互操作性测试系统分析，测控技术，2002，3
[11] 阳宪惠，现场总线技术及其应用，清华大学出版社，1998
[12] SIMATIC NET Industrial CommunicatiOn Catalog, SIEMENS Co. 1999
[13] MMV440参数手册，SIEMENS公司，2002
[14] 金云爵，张一平，PLC及现场总线技术在电渣炉控制上的应用，冶金自动化，2002．02
[15] 屈斌，三峡工程永久船闸电控系统 电子技术应用，2001．10
[16] 冯勇，现代计算机控制系统，哈尔滨工业大学出版社，1997
[17] 郭庆鼎，交流伺服系统，机械工业出版社，1994
[18] 9300EP操作手册，LENZE，2001
[19] 秦忆，现代交流伺服系统，华中理工大学出版社，1995
[20] 赵松年，机电一体化机械系统设计，机械工业出版社，1996
[21] 王西峰，现场总线PROFIBUS在集装箱检查系统中的应用，制造业自动化，2002．03
[22] 刘亚东，李从心，用PLC实现位置控制的方法，上海交通大学学报，2002．04
[23] 胡佑德、增乐生，伺服系统原理与设计，北京理工大学出版社，
[24] 王常力，集散控制系统的设计与应用，清华大学出版社 1993
[25] 陈晓青，姜木霖，交流伺服系统低速等效负载扰动的补偿控制，电工技术学报，2001．01
[26] 许强，贾正春，交流伺服系统最优位置控制，微电机，2000．02
[27] 陈桂清，永磁交流伺服系统，纺织机械，2001．06
[28] 张志民，同步电机调速系统，机械工业出版社，1996
[29] 高钟毓，机电控制工程，清华大学出版社，2002
[30] Peter vas, Vector Control of AC Macgine, CLARENDON PRESS OXFORD, 1990
[31] 刘曼，DSP在全数字交流伺服系统中的应用，制造业自动化，2001，8
[32] 杨平，机械电子工程设计，国防工业出版社，2001
[33] 胡崇岳，现代交流调速技术，机械工业出版社，1998
[34] 王离九，电力拖动自动控制系统，华中理工大学出版社，1991
[35] 胡军飞，基于DSP的交流电机矢量变换控制，电气传动与自动化，1999，2
[36] 高秀兰，定位机构的定位精度分析及其设计计算，机械研究与应用，2002．01
[37] 刘亚宇，PLC程序设计的新方法与推广应用，电工技术，2001．01
[38] 王平，刘复玉，PLC自动控制系统可靠性研究，电气传动，2001．01
[39] 徐创文，肖爱萍，一种位置控制和信息管理系统的设计与实现，机床与液压，2000．02
[40] S7-300 MANUAL，SIEMENS，2002
[41] 钟秉林，机械故障诊断学，机械工业出版社，1997
[42] 李昭愿，数据库系统原理，北京航空航天大学出版社，1990
[43] 李庆明，网络服务器的建立调试与管理。科学出版社，1998
[44] 石柯，一种基于层次结构的制造单元控制系统，中国机械工程，2000，11
[2] 黄毅斌，向新程，PLC在Co-60集装箱检查系统中的应用，核电子学与探测技术，2001．02
[3] 集装箱CT检查系统技术协议书，清华大学核能技术研究院，2002
[4] 李友善，自动控制原理，国防工业出版社，1980
[5] 万遇良，机电一体化系统的设计与分析，中国电力出版社，1998
[6] 张宇河，计算机控制系统，北京理工大学出版社，1998
[7] Katsuhiko Ogata，卢伯英译，现代控制工程，电子工业出版社，2000
[8] 唐济杨，现场总线PROFIBUS技术应用指南，中国现场总线专业委员会，2002
[9] 程正群，现场总线与DCS控制系统，化工自动化及仪表，1999．03
[10] 郑耿，基金会现场总线互操作性测试系统分析，测控技术，2002，3
[11] 阳宪惠，现场总线技术及其应用，清华大学出版社，1998
[12] SIMATIC NET Industrial CommunicatiOn Catalog, SIEMENS Co. 1999
[13] MMV440参数手册，SIEMENS公司，2002
[14] 金云爵，张一平，PLC及现场总线技术在电渣炉控制上的应用，冶金自动化，2002．02
[15] 屈斌，三峡工程永久船闸电控系统 电子技术应用，2001．10
[16] 冯勇，现代计算机控制系统，哈尔滨工业大学出版社，1997
[17] 郭庆鼎，交流伺服系统，机械工业出版社，1994
[18] 9300EP操作手册，LENZE，2001
[19] 秦忆，现代交流伺服系统，华中理工大学出版社，1995
[20] 赵松年，机电一体化机械系统设计，机械工业出版社，1996
[21] 王西峰，现场总线PROFIBUS在集装箱检查系统中的应用，制造业自动化，2002．03
[22] 刘亚东，李从心，用PLC实现位置控制的方法，上海交通大学学报，2002．04
[23] 胡佑德、增乐生，伺服系统原理与设计，北京理工大学出版社，
[24] 王常力，集散控制系统的设计与应用，清华大学出版社 1993
[25] 陈晓青，姜木霖，交流伺服系统低速等效负载扰动的补偿控制，电工技术学报，2001．01
[26] 许强，贾正春，交流伺服系统最优位置控制，微电机，2000．02
[27] 陈桂清，永磁交流伺服系统，纺织机械，2001．06
[28] 张志民，同步电机调速系统，机械工业出版社，1996
[29] 高钟毓，机电控制工程，清华大学出版社，2002
[30] Peter vas, Vector Control of AC Macgine, CLARENDON PRESS OXFORD, 1990
[31] 刘曼，DSP在全数字交流伺服系统中的应用，制造业自动化，2001，8
[32] 杨平，机械电子工程设计，国防工业出版社，2001
[33] 胡崇岳，现代交流调速技术，机械工业出版社，1998
[34] 王离九，电力拖动自动控制系统，华中理工大学出版社，1991
[35] 胡军飞，基于DSP的交流电机矢量变换控制，电气传动与自动化，1999，2
[36] 高秀兰，定位机构的定位精度分析及其设计计算，机械研究与应用，2002．01
[37] 刘亚宇，PLC程序设计的新方法与推广应用，电工技术，2001．01
[38] 王平，刘复玉，PLC自动控制系统可靠性研究，电气传动，2001．01
[39] 徐创文，肖爱萍，一种位置控制和信息管理系统的设计与实现，机床与液压，2000．02
[40] S7-300 MANUAL，SIEMENS，2002
[41] 钟秉林，机械故障诊断学，机械工业出版社，1997
[42] 李昭愿，数据库系统原理，北京航空航天大学出版社，1990
[43] 李庆明，网络服务器的建立调试与管理。科学出版社，1998
[44] 石柯，一种基于层次结构的制造单元控制系统，中国机械工程，2000，11
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