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汽车门窗升降电机生产线在线检测系统的研究

作　者: 龚仕宪
导　师: 赵奇平
学　校: 武汉理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: RS-485通信总线工控机在线检测
分类号: TP274.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 75次
引　用: 1次
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内容摘要

企业生产线技术往往是一个决定工作效率,企业生产规模,以至于企业竞争力的关键因素。为保证中小型企业在效益激烈的竞争市场立于不败之地,对企业落后的生产线技术实施改革势在必行。企业生产线在线检测系经的开发与研究不但可减少人工成本,提高劳动生产效率,而且能从根本上把握好企业生产线的产品质量关,提升企业的市场竞争能力。本论文结合宁波恒特汽车零部件有限公司研究项目开发制作出一套基于该企业汽车门窗升降电机生产线上性能质量在线检测的实验设备。本论文主要进行以下研究工作:在线检测控制中通信总线方式的选择往往是试验台的关键技术,作者着重比较了几种常运用的总线方式的优缺点,如RS-232总线、CAN总线以及RS-485总线方式。确定利用RS-485网络在Windows环境下建立的远程数据传输系统解决企业生产线各工位检测试验台与计算机的分布式数据传输问题,易于使用,界面友好,使各工位的操作者从频繁的劳动中解脱出来。此系统在实际生产应用中取得了较好的效果。在RS-232电平转化设计中,主要进行各个元器件的比较及选取、电路原理图及相应的印制电路板的设计与制作,完成整个电路板的软硬件调试工作。在生产线第三工位检测试验台的设计中,完成了试验台总体机械结构设计和振动检测部分的设计,包括传感器的选择、工件夹具的设计、振动传感器移动机构、信号处理电路的设计和控制系统的设计。软件系统主要借助了SQL Server 2000作为数据库管理系统及Visual C++6.0作为前台开发工具,基于传统WINDOWS用户界面,以对话框和属性页的形式对参数进行设定,且对各工位检测试验台传输的数据采用一定的处理,在屏幕上以图形显示,简单直观,易于理解。汽车门窗升降电机生产线在线检测系统将计算机技术与机电技术、测试技术相结合。采用经济型远程检测系统改造现有企业生产线设备,无论在经济上还是在技术上都是合理可行的研究与开发,具有一定的理论意义与工程实用价值。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-13
  1.1 课题研究的目的和意义  9-10
  1.2 国内微电机研究的现状  10-11
  1.3 国外微电机研究现状  11-12
  1.4 研究目标、研究内容和主要工作  12-13
第2章系统方案设计  13-26
  2.1 汽车门窗升降电机各工控机联网系统组成方案设计  13-14
  2.2 系统通信种类的选择  14-15
    2.2.1 并行通信(Parallel Communication)  14-15
    2.2.2 串行通信(Serial Communication)  15
  2.3 数据传送方式的选择  15-17
    2.3.1 单工方式(Simplex Mode)  16
    2.3.2 半双工方式(Half-Duplex Mode)  16
    2.3.3 全双工方式(Full-Duplex Mode)  16-17
  2.4 系统通信总线方案  17-25
    2.4.1 RS-232总线  17-19
    2.4.2 CAN总线  19-20
    2.4.3 RS-485总线  20-25
  2.5 方案总结  25-26
第3章前端通信信道的设计  26-34
  3.1 RS232、RS485接口芯片的分析、选择和电路设计  26-28
    3.1.1 MAX232芯片的介绍  26-27
    3.1.2 RS485接口芯片的分析、选择和电路设计  27-28
    3.1.3 RS-485接口芯片MAX485的分析  28
  3.2 RS232/RS485的转换硬件电路  28-30
  3.3 服务器与各工控位之间的通信协议  30-34
    3.3.1 网络结构体系  30-31
    3.3.2 串行通信基本协议  31-32
    3.3.3 应用程序高层协议的编制  32-34
第4章第三工控机检测试验台的设计  34-55
  4.1 汽车门窗升降电机原理分析  34-37
    4.1.1 汽车门窗升降电机机械特性  36-37
  4.2 第三工控机检测试验台所需元器件介绍  37-42
    4.2.1 第三工控机检测试验台传感器的选择  37-40
    4.2.2 第三工控机试验台接近开关的选择  40-41
    4.2.3 气缸的选择  41-42
  4.3 第三工控机试验台机械设计及其工作原理  42-48
    4.3.1 工件夹具组合  43-45
    4.3.2 振动传感器移动机构设计  45-47
    4.3.3 第三工控机实验台测试工作原理  47-48
  4.4 第三工控机振动检测电路设计  48-55
    4.4.1 振动检测电路的总体原理图  48-49
    4.4.2 信号调整器  49-50
    4.4.3 滤波电路  50-51
    4.4.4 A/D转换电路  51-53
    4.4.5 ISA总线  53
    4.4.6 总结  53-55
第5章系统软件设计及其检测结果分析  55-62
  5.1 软件设计语言选择  55
  5.2 试验台系统软件的总体设计  55-58
    5.2.1 整体设计  55-56
    5.2.2 系统设置模块设计  56-57
    5.2.3 数据监测模块设计  57-58
    5.2.4 数据处理模块设计  58
    5.2.5 控制模块设计  58
  5.3 实验数据分析  58-62
    5.3.1 振动信号分析  58-61
    5.3.2 噪声信号分析  61-62
第6章可靠性与抗干扰设计  62-68
  6.1 系统硬件可靠性与抗干扰性设计  62-65
    6.1.1 元器件的选择  62-63
    6.1.2 系统的主要干扰渠道及抗干扰措施  63-64
    6.1.3 印刷电炉板及电路的抗干扰设计  64-65
  6.2 系统软件的抗干扰性设计  65-68
    6.2.1 软件冗余  66
    6.2.2 设置当前输出状态寄存单元  66
    6.2.3 设自检程序  66
    6.2.4 设置RAM数据保护  66
    6.2.5 设置软件陷进  66-68
第7章结论  68-69
参考文献  69-72
致谢  72-73
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文  73

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