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门加速运动时需克服的惯性力矩:
M惯性= J??= 2.63?1.83= 4.8N?m
车门由静止到运动的驱动力矩由阻力矩M阻力及惯性力矩 M惯性组成,其中M阻力由门泵的齿轮齿条副摩擦力矩和空气阻力矩组成。由于本设计的有关车辆在城市的公路上行驶,故忽略空气阻力的影响。
1=?G?d 摩擦2 齿轮齿条副摩擦力矩: M 式中: G — 车门总重量
d — 齿轮分度圆直径
1则: M摩擦=?402?0.08=16.1N.m
2故车门所需的驱动力矩:
M=M阻力+M惯性=M摩擦+M惯性=16.1+4.8=20.9N.m
取M=30N.m
自动车门所需的驱动功率为:
P=T??max?M??max?30N.m?1.64?50W
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6 客车前门设计
6.1 客车前门的运动原理
由于客车前门的结构和运动原理相当与乘客门的一半,故其运动分析可以参看乘客门的运动分析,其结构比乘客门的一半稍大。其运动原理图如图6-1。
图6-1
6.2 车门的驱动部分的设计计算
由于客车前门的尺寸略大于乘客门一半的尺寸,故其车门驱动部分四杆机构的基本结构参数计算如下,
车门及驱动轴的总重量:
m总=m门+m驱动轴=19+26=45kg
重力:
G=m总?g = 45?9.8=441N
重力对门轴的转臂长为:
L = 420 mm
重力对门轴产生的转矩:
M = G ? L = 441 ? 0.42 = 185N?m
21J =?m?b?m?L2
12式中: J — 车门对门轴的转动惯量 b — 门宽 1000mm L — 转臂长 420mm
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则: J?1?19?12?19?0.422?5.3Kg?m2 12门加速运动时需克服的惯性力矩:
M惯性= J??= 5.3?1.83= 9.7N?m
车门由静止到运动的驱动力矩由阻力矩M阻力及惯性力矩 M惯性组成,其中M阻力由门泵的齿轮齿条副摩擦力矩和空气阻力矩组成。由于本设计的有关车辆在城市的公路上行驶,故忽略空气阻力的影响。
1齿轮齿条副摩擦力矩: M摩擦=?G?d
2式中: G — 车门总重量 d — 齿轮分度圆直径
1则: M摩擦=?441?0.08=17.6N.m
2故车门所需的驱动力矩:
M=M阻力+M惯性=M摩擦+M惯性=17.6+9.7=27.3N.m 取M=30N.m
自动车门所需的驱动功率为:
P=T??max?M??max?30N.m?1.64?50W
因此由于乘客门和前门所需的驱动功率相同故可设计或选用相同的气缸。
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7 组态王仿真界面设计
7.1 组态软件的概述
7.1.1 组态软件产生的背景
“组态”的概念是伴随着集散型控制系统(Distributed Control System,简称DCS)的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员多熟知的。在工业控制技术的不断发展和应用过程中,PC(包括工控机)相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在:PC技术保持了较快的发展速度,各种相关技术成熟;由PC构建的工业控制系统具有相对较低的成本;PC的软件资源和硬件资源丰富,软件之间的互操作性强;基于PC的控制系统易于学习和使用,可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中,组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。
组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,使用灵活的组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种设备和常见的通讯协议,并且通常应提供分布数据管理和网络功能。对应于原有的人机界面(Human Machine Interface,HMI)的概念,组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具,或开发环境。组态软件的出现,使用户可以利用组态软件的功能,构建一套最适合自己的应用系统。随着它的快速发展,实时数据库、实时控制、数据采集监控系统(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容,随着技术的发展,监控组态软件将会不断被赋予新的内容。
7.1.2 组态软件在国内外的主要产品
(1)InTouch:美国Wonderware的InTouch软件是最早进入我国的组态软件。在20世纪80年代末、90年代初,基于Windows3.1的InTouch软件曾让工控业耳目一新,并且InTouch提供了丰富的图库。但是,早期的InTouch软件采用DDE方式与驱动程序通信,性能较差,最新的InTouch7.0版已经完全基于32位的Windows平台,并提供了OPC技术支持。
(2)Fix:美国Intelluyion公司以Fix组态软件起家,Fix6.x软件提供了工控人
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员熟悉的概念和操作界面,并提供完备的驱动程序。其最新产品命名为IFix,在Ifix中,Intellution提供了强大的组态功能,并在内部集成了微软VBA脚本语言的开发环境。Intellution是OPC组织的发起成员之一。
(3)Citech:澳大利亚CIT公司的Citech业是较早进入中国市场的产品,Citech具有简洁的操作方式,但其操作方式更多的是面向程序员,而不是工控用户。Citech提供了类似C语言的脚本语言进行二次开发,但与Fix不同的是,Citech的脚本语言并非是面向对象的,而是类似与C语言,着无疑为用户进行开发增加了难度。
(4)WinCC:德国Simens的WinCC业是一套完备的组态开发环境,Simens提供类似C语言的脚本,包括一个调试环境。WinCC内嵌OPC支持,并可对分布式系统进行组态。但WinCC的结构较为复杂。
(5)组态王:组态王是国内第一家较具有影响的组态软件开发公司(更早的品牌多数已经湮灭)。组态王提供了资源管理器式的操作界面,并且提供了以汉字为关键字的脚本语言支持。组态王业提供更多硬件驱动程序。
(6)力控:大庆三维公司的力控是国内较早就已经出现的组态软件之一。随着Windows3.1的流行,又开发了16位Windows版的力控。但直至Windows95版的力控诞生之前,它主要用于公司内部的一些项目。32位的1.0版的力控,在体系结构上就已经具备了较为明显的先进性,其最大的特征之一就是其基于真正意义的分布式实时数据库的三层结构,而且其实时数据库结构成为可组态的“活结构”。
国内的组态软件具有较强的价格竞争优势,但在软件的可靠性、商品化程度上还有待提高。
7.2 组态王软件的简介
组态王是运行于Microsoft Windows 98/2000/NT/XP中文平台的中文界面的人机界面软件,采用了多线程、COM组件等新技术,实现了实时多任务,软件运行稳定可靠。目前组态王软件最新的版本已经到了6.5以上(KingView6.51、KingView6.52、KingView6.53)。
组态王软件由工程浏览器(TouchExplorer)、工程管理器(ProjManager)和画面运行系统(TouchVew)三部分组成。在工程浏览器中您可以查看工程的各个组成部分,也可以完成数据库的构造、定义外部设备等工作;工程管理器内嵌画面管理系统,用于新工程
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