三菱plc的汽车16hmi开机画面检测系统设计【字数：13804】
随着目前汽车行业的迅猛发展，汽车中控系统附带的功能及应用也越来越多，对于中控系统的质量要求也越来越高。如果组装出的中控机和中控显示屏为次品，便会影响产品功能以及消费者的体验，因此对组装出的中控显示屏进行检测是必要的。本文以中控显示屏检测和搬送工位为控制对象，设计了一套基于PLC的控制系统，实现了对中控显示屏的开机检测。上位机下位机协同控制。下位机采用的是三菱FX系列的PLC控制器，实现对中控显示屏的搬送，上电，检知的自动控制。上位机采用的是三菱GOT2000系列的触摸屏，实现了对控制参数的设定，对中控显示屏上电状态的监视。触摸屏和PLC之间通过串口线缆完成信息传递。对系统进行调试之后，结果表明该系统理论上可以达到生产要求，提高生产效率。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景与意义 1
1.2课题研究的国内外现状和发展 1
1.3本文研究的主要内容 2
1.4论文章节安排 3
第二章 检测工位控制系统方案设计 4
2.1系统概述 4
2.2系统控制要求 4
2.3系统方案设计 5
2.3.1方案可行性分析 5
2.3.2方案比较 5
2.3.3确定总体方案设计 6
第三章 检测工位控制系统硬件设计 8
3.1概述 8
3.2主控制器模块 8
3.2.1三菱PLCFX3U32MT 8
3.2.2 开关电源（ORMON S8VS03024） 8
3.3 显示模块（GT2104PMBDS） 9
3.4驱动模块 9
3.5激光传感器 9
3.6 PLC的I/O表和电气接线图 10
第四章 检测工位控制系统软件设计 12
4.1 软件设计思路 12
4.2主要程序的编写 13
第五章 上位机画面组态 21
5.1 人机交互界面概述 21
5.2人机交互界面设计思路 21
5.3 画面设计 21
5.3.1 工程创建与通讯设置 21
5.3.2 主要 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
画面设计与组态 23
第六章 系统调试与运行 28
6.1 调试过程 28
6.2 系统调试与运行过程中遇到的问题及解决方法 29
第七章 总结与展望 31
7.1 系统总结 31
7.2展望 31
7.3对环境及社会可持续发展的影 31
参考文献 33
第一章 绪论
1.1课题研究背景与意义
随着汽车制造业的高速发展和人们生活水平的提高，汽车已逐渐普及，人们对于汽车的品质及性能要求也不断提高。汽车生产厂家也越来越注重生产出的汽车整体以及各个部分的质量问题。
汽车中控系统供用户对整车进行控制。汽车的中控系统包含了门锁控制系统、导航系统和娱乐、行车记录、车道保持、车距确认等功能，驾驶员可以通过汽车中控屏控制整车车门上锁和解锁及玻璃的升降；导航系统，驾驶员通过中控屏上显示的由卫星传回的实时地图和景象，从而保证顺利到达目的地；倒车影像可以保证驾驶员在倒车时不需要转头，就可以通过中控显示屏观察到由后置摄像头拍摄的路况影像；车距确认可以对周围车辆和障碍物进行距离测定，保证驾驶员的安全驾驶；行车记录可以拍摄汽车驾驶过程中车前方发生的状况并对其进行记录存储；音乐广播功能供用户于娱乐。
汽车的中控系统是人与汽车进行交互的媒介，中控显示屏则是人与汽车进行交互直接接触的硬件。一方面，用户切身感受其功能效果。另一方面，中控显示屏在生产或装配过程中如果由于某些原因被损坏而出现光斑，当倒车影像介入时，可能会造成视觉障碍，从而影响驾驶员倒车时的安全性。为保证产品的质量，生产厂商需要在中控显示屏出厂前对其进行开机检测。通过系统检测的结果与合格标准进行对比，从而剔除不合格品保证产品的出厂合格率。为减轻操作人员的负担，提高检测效果和质量。因此设计一个汽车中控显示屏开机性能测试系统具有一定的实际意义。
1.2课题研究的国内外现状和发展
随着科技的发展，汽车技术领域也日新月异。汽车仪表显示技术也愈加重要和复杂。从第一代的数码显示到现在的各种显示屏，无不见证科技的发展。另外PLC控制技术迅猛发展，使未来生产线设备的自动化水平将越来越高，技术也越来越娴熟。电气设备的功能将一改之前单调的特点，而变得更加全面。其应用的方面更加宽广，现代科学也会加大对其的研究力度。未来该技术在电气设备中的应用更趋于智能化、人性化。
黄刚在其《液晶显示屏缺陷自动检测方法的研究》中指出,到目前为止，人们提出的液晶显示屏缺陷自动检测算法都存在两个主要不足：其一，在目前的条件下，只能针对特定的产品设计特定的检测系统，难以实现通用算法以适用于不同条件下的检测任务；其二，检测算法中的参数直接影响检测的效果，这种影响往往十分敏感，在对新产品进行检测之前，需要专业人员调节和设置参数[21]。
张戈在其《液晶显示屏缺陷自动检测系统的研究》中通过利用机器视觉技术采集液晶屏的图像，然后对其进行图像处理，最后根据图像中提取的特征参数采用模式识别技术完成对本册屏幕缺陷识别工作[24]。
根据目前对于汽车中控显示屏检测的状况，设计功能多样、即时高效、节能环保且高自动化程度的生产线是生产商所需求的。另外，现今的PLC控制技术和传感器检测技术已经发展到了一定的高度，各种测量控制仪器应用在汽车各方面的检测中。通过精准的控制和检测，汽车各方面的质量也有了很大程度的提高。
综上所述，本课题关于汽车HMI开机检测设备的设计具有良好的开发前景和现实意义。
1.3本文研究的主要内容
本课题研究的是基于三菱PLC的中控系统检测控制系统设计，在了解中控显示屏检测控制工位的控制要求、硬件设计原理、PLC编程理论、传感器检测和执行器驱动技术、硬件合理选型等知识的基础上对本系统进行设计。设计出一款具有效率高、实用性强，具有良好的人机界面并便于操作的汽车中控显示屏检测系统。该系统以GXWorks2和GTDesigner3为编程软件、PLC为核心控制，通过按钮来控制继电器的定时闭合断开来进一步控制对中控机和中控显示屏的上电和断电。本测试系统通过USB线和串口通讯网线进行触摸屏、PLC和PC之间的通讯，完成相关指令的发送和接收。本设计还涉及到了一个POS摄像头来采集实时拍摄的画面，将其传送给中控显示屏。主要内容如下：
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景与意义 1
1.2课题研究的国内外现状和发展 1
1.3本文研究的主要内容 2
1.4论文章节安排 3
第二章 检测工位控制系统方案设计 4
2.1系统概述 4
2.2系统控制要求 4
2.3系统方案设计 5
2.3.1方案可行性分析 5
2.3.2方案比较 5
2.3.3确定总体方案设计 6
第三章 检测工位控制系统硬件设计 8
3.1概述 8
3.2主控制器模块 8
3.2.1三菱PLCFX3U32MT 8
3.2.2 开关电源（ORMON S8VS03024） 8
3.3 显示模块（GT2104PMBDS） 9
3.4驱动模块 9
3.5激光传感器 9
3.6 PLC的I/O表和电气接线图 10
第四章 检测工位控制系统软件设计 12
4.1 软件设计思路 12
4.2主要程序的编写 13
第五章 上位机画面组态 21
5.1 人机交互界面概述 21
5.2人机交互界面设计思路 21
5.3 画面设计 21
5.3.1 工程创建与通讯设置 21
5.3.2 主要 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
画面设计与组态 23
第六章 系统调试与运行 28
6.1 调试过程 28
6.2 系统调试与运行过程中遇到的问题及解决方法 29
第七章 总结与展望 31
7.1 系统总结 31
7.2展望 31
7.3对环境及社会可持续发展的影 31
参考文献 33
第一章 绪论
1.1课题研究背景与意义
随着汽车制造业的高速发展和人们生活水平的提高，汽车已逐渐普及，人们对于汽车的品质及性能要求也不断提高。汽车生产厂家也越来越注重生产出的汽车整体以及各个部分的质量问题。
汽车中控系统供用户对整车进行控制。汽车的中控系统包含了门锁控制系统、导航系统和娱乐、行车记录、车道保持、车距确认等功能，驾驶员可以通过汽车中控屏控制整车车门上锁和解锁及玻璃的升降；导航系统，驾驶员通过中控屏上显示的由卫星传回的实时地图和景象，从而保证顺利到达目的地；倒车影像可以保证驾驶员在倒车时不需要转头，就可以通过中控显示屏观察到由后置摄像头拍摄的路况影像；车距确认可以对周围车辆和障碍物进行距离测定，保证驾驶员的安全驾驶；行车记录可以拍摄汽车驾驶过程中车前方发生的状况并对其进行记录存储；音乐广播功能供用户于娱乐。
汽车的中控系统是人与汽车进行交互的媒介，中控显示屏则是人与汽车进行交互直接接触的硬件。一方面，用户切身感受其功能效果。另一方面，中控显示屏在生产或装配过程中如果由于某些原因被损坏而出现光斑，当倒车影像介入时，可能会造成视觉障碍，从而影响驾驶员倒车时的安全性。为保证产品的质量，生产厂商需要在中控显示屏出厂前对其进行开机检测。通过系统检测的结果与合格标准进行对比，从而剔除不合格品保证产品的出厂合格率。为减轻操作人员的负担，提高检测效果和质量。因此设计一个汽车中控显示屏开机性能测试系统具有一定的实际意义。
1.2课题研究的国内外现状和发展
随着科技的发展，汽车技术领域也日新月异。汽车仪表显示技术也愈加重要和复杂。从第一代的数码显示到现在的各种显示屏，无不见证科技的发展。另外PLC控制技术迅猛发展，使未来生产线设备的自动化水平将越来越高，技术也越来越娴熟。电气设备的功能将一改之前单调的特点，而变得更加全面。其应用的方面更加宽广，现代科学也会加大对其的研究力度。未来该技术在电气设备中的应用更趋于智能化、人性化。
黄刚在其《液晶显示屏缺陷自动检测方法的研究》中指出,到目前为止，人们提出的液晶显示屏缺陷自动检测算法都存在两个主要不足：其一，在目前的条件下，只能针对特定的产品设计特定的检测系统，难以实现通用算法以适用于不同条件下的检测任务；其二，检测算法中的参数直接影响检测的效果，这种影响往往十分敏感，在对新产品进行检测之前，需要专业人员调节和设置参数[21]。
张戈在其《液晶显示屏缺陷自动检测系统的研究》中通过利用机器视觉技术采集液晶屏的图像，然后对其进行图像处理，最后根据图像中提取的特征参数采用模式识别技术完成对本册屏幕缺陷识别工作[24]。
根据目前对于汽车中控显示屏检测的状况，设计功能多样、即时高效、节能环保且高自动化程度的生产线是生产商所需求的。另外，现今的PLC控制技术和传感器检测技术已经发展到了一定的高度，各种测量控制仪器应用在汽车各方面的检测中。通过精准的控制和检测，汽车各方面的质量也有了很大程度的提高。
综上所述，本课题关于汽车HMI开机检测设备的设计具有良好的开发前景和现实意义。
1.3本文研究的主要内容
本课题研究的是基于三菱PLC的中控系统检测控制系统设计，在了解中控显示屏检测控制工位的控制要求、硬件设计原理、PLC编程理论、传感器检测和执行器驱动技术、硬件合理选型等知识的基础上对本系统进行设计。设计出一款具有效率高、实用性强，具有良好的人机界面并便于操作的汽车中控显示屏检测系统。该系统以GXWorks2和GTDesigner3为编程软件、PLC为核心控制，通过按钮来控制继电器的定时闭合断开来进一步控制对中控机和中控显示屏的上电和断电。本测试系统通过USB线和串口通讯网线进行触摸屏、PLC和PC之间的通讯，完成相关指令的发送和接收。本设计还涉及到了一个POS摄像头来采集实时拍摄的画面，将其传送给中控显示屏。主要内容如下：
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