plc的轴套压入检测系统设计【字数：14613】
随着汽车行业的快速发展,汽车的质量也在不断提高,人们越来越注重汽车的操控和安全性能，这就要求汽车零部件厂商做出更好的产品。电子助力转向系统是汽车一个重要的辅助装置，它在性能和能耗上的优势使得它逐渐成为汽车的一大发展趋势。马达是电子助力转向系统中的一个重要部件。本文以汽车电子助力转向马达为研究对象，设计一个轴套压入马达定子工位的控制与检测系统。本系统以PLC为控制核心，气缸为驱动单元，触摸屏作为上位机，手动放入产品后设备自动实现马达移动、轴套压入、检测数据、移回取出自动控制流程，通过相机图像检测产品是否合格。若产品出现NG则会报警提示。整个系统采用CC-LINK现场总线进行通信实现信息集成与交互。实践结果表明，所设计的控制系统实现了对马达的轴套压入半自动化生产，运行稳定、高效，确保了产品的安全和性能问题，达到了预期效果。
目 录
1. 绪论 1
1.1课题研究背景与意义 1
1.2课题研究的现状和发展 2
1.3本文的主要内容及工作 2
2. 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系统总体设计 5
3. 系统硬件设计 7
3.1概述 7
3.2传感器选型 7
3.2.1光纤传感器 7
3.2.2接近传感器 8
3.2.3位移传感器 9
3.3.4压力传感器 9
3.3.5光幕传感器 10
3.3.6传感器接线 10
3.3驱动模块 11
3.4电磁阀 12
3.5 PLC模块 12
3.5.1PLC硬件选型 12
3.5.2 PLC I/O点分配及电气接线图 13
3.6触摸屏 14
3.7相机模块 15
4. 系统软件设计 17
4.1软件概述 17
4.2PLC程序编程 17
4.2.1原点复位 17
4.2.2 READY回路 18
4.2.3运行程序 19
4.2.4传感器模块 21 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
4.2.5数据检测模块 22
4.2.6报警程序 23
4.3触摸屏画面设计 24
4.3.1触摸屏通讯设置 24
4.3.2基础画面绘制 25
4.3.3窗口画面设置 28
4.3.4报警画面设置 29
5. 系统调试运行 30
5.1系统调试 30
5.2设备运行 31
5.3遇到的问题及解决方法 34
6. 总结和展望 35
6.1系统总结 35
6.2展望 35
6.3环境可持续发展和社会影响 36
参考文献 37
致谢 38
附录 39
1.绪论
随着社会发展，人民生活水平不断提高，汽车逐渐成了日常生活中不可替代的用品，汽车产业也在蓬勃发展，汽车市场的扩大发展也促进了汽车零部件行业的兴起。而在自动化工业的背景下，自动化生产也成了汽车零部件厂商的发展趋势，如今他们有着完善的自动化控制系统，高效地自动化生产线确保产品生产，这些厂商输出汽车的重要组成部分，正在发挥着重要的作用。
1.1课题研究背景与意义
汽车作为人们日常不可或缺的交通工具，在生活中扮演着越来越重要的角色，随着越来越多的汽车厂商的出现，汽车的质量也良莠不齐，人们也在追求着高质量的汽车，包括各方面的性能与质量，都要求汽车零部件厂家推出高质量的产品。
用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(steering system)。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，汽车的转向系统主要分为两类：机械转向系统和动力转向系统。机械转向系统主要靠驾驶员的体力为转向能源，力传递的构件都是机械的，由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。过去的汽车普遍使用机械转向系统，这会增大驾驶员的体能消耗，所以现在都追求动力转向系统，动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机的动力作为转向能源的转向系统，又称为助力转向系统，有液压助力转向系统和电子助力转向系统等。本文主要研究对象为电子助力转向系统，电动助力转向系统（Electric Power Steering，缩写EPS）是一种依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，与传统的液压助力转向系统相比，EPS系统具有很多优点。EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元（ECU）等组成。电子助力转向系统不仅降低了驾驶人员的体能消耗，还降低了油耗，利用电子马达作为动力，减少了很多不必要的油耗和机械损耗，也是汽车转向系统的发展趋势。随着电子助力转向系统的普及，人们对汽车转向系统的安全质量的要求也在进一步提升，这就要求各大汽车零部件厂商对产品生产过程进行把控，作为电子助力转向系统中驱动核心的转向马达，是需要严格控制安全和性能的。
本次设计的基于PLC控制的轴套压入检测系统便是生产电子助力马达的重要过程，马达主要由定子总成和马达转子两部分组成，而轴套需要固定马达转子与定子总成品，将轴套压入转子与定子的结合区将二者结合，确保马达工作时的效率和安全问题，是一步重要工程，稍有偏差便有可能造成汽车运行时的安全隐患，所以轴套压入检测系统是十分必要的工程。
1.2课题研究的现状和发展
自上世纪 80 年代，随着计算机、机器人、系统控制等技术的高速发展， 越来越多的企业将原来完全由手工业者操作机器完成的工作采用集成装配自动化生产线替代，并随着柔性制造技术、计算机辅助技术和信息技术的发展，当今世界制造业将进入全盘自动化的时代。
目前的制造自动化工厂除了有传统的重型机械及非标自动化生产设备以外, 还要有一个强力的大脑作为控制, 如PLC、工控机及其控制柜等等, 这些作为系统的控制核心，配套的还有工业机器人、机器手等, 除此之外还有各类传感器、工业相机等组成的监控系统，他们组成了整个自动化控制系统，或者说是智能化制造, 这一生产过程全自动化并且可以随时监控内部活动, 此过程中并不需要工作人员的参与。该控制过程中的核心就是智能自动化控制系统, 完成全部的自动化生产过程。
而随着科技社会的发展，人们的生活质量不断提高，对汽车的使用和需求越来越多，这也导致了目前汽车行业成为制造业自动化程度最高的产业，全球各大汽车厂商发展迅速，他们有着先进的自动化生产线，设备里用着如今智能制造的先进技术，每日不断地高效生产，保证着产品的质量和性能。而本文设计的便是一典型的汽车零部件自动化生产设备，对转向助力马达进行轴套的压入，是汽车零部件生产线上不可或缺的一步。
目 录
1. 绪论 1
1.1课题研究背景与意义 1
1.2课题研究的现状和发展 2
1.3本文的主要内容及工作 2
2. 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系统总体设计 5
3. 系统硬件设计 7
3.1概述 7
3.2传感器选型 7
3.2.1光纤传感器 7
3.2.2接近传感器 8
3.2.3位移传感器 9
3.3.4压力传感器 9
3.3.5光幕传感器 10
3.3.6传感器接线 10
3.3驱动模块 11
3.4电磁阀 12
3.5 PLC模块 12
3.5.1PLC硬件选型 12
3.5.2 PLC I/O点分配及电气接线图 13
3.6触摸屏 14
3.7相机模块 15
4. 系统软件设计 17
4.1软件概述 17
4.2PLC程序编程 17
4.2.1原点复位 17
4.2.2 READY回路 18
4.2.3运行程序 19
4.2.4传感器模块 21 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
4.2.5数据检测模块 22
4.2.6报警程序 23
4.3触摸屏画面设计 24
4.3.1触摸屏通讯设置 24
4.3.2基础画面绘制 25
4.3.3窗口画面设置 28
4.3.4报警画面设置 29
5. 系统调试运行 30
5.1系统调试 30
5.2设备运行 31
5.3遇到的问题及解决方法 34
6. 总结和展望 35
6.1系统总结 35
6.2展望 35
6.3环境可持续发展和社会影响 36
参考文献 37
致谢 38
附录 39
1.绪论
随着社会发展，人民生活水平不断提高，汽车逐渐成了日常生活中不可替代的用品，汽车产业也在蓬勃发展，汽车市场的扩大发展也促进了汽车零部件行业的兴起。而在自动化工业的背景下，自动化生产也成了汽车零部件厂商的发展趋势，如今他们有着完善的自动化控制系统，高效地自动化生产线确保产品生产，这些厂商输出汽车的重要组成部分，正在发挥着重要的作用。
1.1课题研究背景与意义
汽车作为人们日常不可或缺的交通工具，在生活中扮演着越来越重要的角色，随着越来越多的汽车厂商的出现，汽车的质量也良莠不齐，人们也在追求着高质量的汽车，包括各方面的性能与质量，都要求汽车零部件厂家推出高质量的产品。
用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(steering system)。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，汽车的转向系统主要分为两类：机械转向系统和动力转向系统。机械转向系统主要靠驾驶员的体力为转向能源，力传递的构件都是机械的，由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。过去的汽车普遍使用机械转向系统，这会增大驾驶员的体能消耗，所以现在都追求动力转向系统，动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机的动力作为转向能源的转向系统，又称为助力转向系统，有液压助力转向系统和电子助力转向系统等。本文主要研究对象为电子助力转向系统，电动助力转向系统（Electric Power Steering，缩写EPS）是一种依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，与传统的液压助力转向系统相比，EPS系统具有很多优点。EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元（ECU）等组成。电子助力转向系统不仅降低了驾驶人员的体能消耗，还降低了油耗，利用电子马达作为动力，减少了很多不必要的油耗和机械损耗，也是汽车转向系统的发展趋势。随着电子助力转向系统的普及，人们对汽车转向系统的安全质量的要求也在进一步提升，这就要求各大汽车零部件厂商对产品生产过程进行把控，作为电子助力转向系统中驱动核心的转向马达，是需要严格控制安全和性能的。
本次设计的基于PLC控制的轴套压入检测系统便是生产电子助力马达的重要过程，马达主要由定子总成和马达转子两部分组成，而轴套需要固定马达转子与定子总成品，将轴套压入转子与定子的结合区将二者结合，确保马达工作时的效率和安全问题，是一步重要工程，稍有偏差便有可能造成汽车运行时的安全隐患，所以轴套压入检测系统是十分必要的工程。
1.2课题研究的现状和发展
自上世纪 80 年代，随着计算机、机器人、系统控制等技术的高速发展， 越来越多的企业将原来完全由手工业者操作机器完成的工作采用集成装配自动化生产线替代，并随着柔性制造技术、计算机辅助技术和信息技术的发展，当今世界制造业将进入全盘自动化的时代。
目前的制造自动化工厂除了有传统的重型机械及非标自动化生产设备以外, 还要有一个强力的大脑作为控制, 如PLC、工控机及其控制柜等等, 这些作为系统的控制核心，配套的还有工业机器人、机器手等, 除此之外还有各类传感器、工业相机等组成的监控系统，他们组成了整个自动化控制系统，或者说是智能化制造, 这一生产过程全自动化并且可以随时监控内部活动, 此过程中并不需要工作人员的参与。该控制过程中的核心就是智能自动化控制系统, 完成全部的自动化生产过程。
而随着科技社会的发展，人们的生活质量不断提高，对汽车的使用和需求越来越多，这也导致了目前汽车行业成为制造业自动化程度最高的产业，全球各大汽车厂商发展迅速，他们有着先进的自动化生产线，设备里用着如今智能制造的先进技术，每日不断地高效生产，保证着产品的质量和性能。而本文设计的便是一典型的汽车零部件自动化生产设备，对转向助力马达进行轴套的压入，是汽车零部件生产线上不可或缺的一步。
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