汽车内饰件成型生产线自动控制系统的研究与设计

摘要

汽车内饰件包括座椅、顶棚、衣帽架、地毯、各种隔音隔热垫等,是汽车的重要组成部分。汽车内饰件质量的高低直接关系到乘坐人员的舒适性及汽车的整体性能。随着现代汽车工业的快速发展,内饰件生产技术已经成为衡量汽车工业制造水平的重要标志和影响内饰件产品质量和性能的关键性因素,但目前国内的内饰件生产技术远远落后于国外,高档内饰件几乎依赖进口。究其原因是国内大多数内饰件成型仍然依靠人工借助简单机械设备来完成,存在着现场操作环境差、自动化程度不高、生产效率低下等问题。如何提高内饰件成型生产线的自动化控制水平,实现高档内饰件国产化是目前我国汽车内饰件产品制造中的一项重要课题。因此,迫切亟待开展汽车内饰件成型生产线自动控制系统的研究与设计,实现内饰件高效、环境友好生产。为此,本文利用PLC控制技术、现场总线控制系统技术、监控技术、模糊控制技术等先进技术和理论,探索内饰件成型生产线的自动化控制技术,设计和开发了汽车内饰件成型生产线自动控制系统。具体研究工作如下:
　　(1)综述了反应注射成型工艺和与工业自动化控制技术相关的PLC控制技术、现场总线控制系统技术、监控技术和模糊控制技术的研究现状和发展趋势,为后续研究奠定了理论基础。
　　(2)分析了内饰件成型生产线的主要组成、工艺流程,提出了生产线控制系统的要求和设计原则。结合工业自动化控制技术,利用Profibus-DP现场总线构建了生产线自动控制系统的三层控制网络结构,并对控制系统的硬件设备选型和软件开发平台予以阐述。
　　(3)利用STEP7软件对生产线PLC控制系统主从站和设备硬件进行了组态,对控制系统进行模块化程序设计。针对模具车同步驱动的要求,提出了模糊-PID同步控制算法,通过建立仿真模型验证了同步控制算法的准确性。
　　(4)通过生产线自动监控系统功能分析,设计和开发了自动监控系统,并对监控系统的通讯连接、监控界面和实时数据库予以详细设计。
　　综上,本文的研究与设计为汽车内饰件成型生产线实现自动控制、环境友好生产提供了有效解决方案,为拓展自动控制技术在汽车内饰件成型生产线中的应用奠定了理论基础。

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主要符号对照表

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状综述

1.3 研究目标和内容

1.4 本章小结

第2章 相关基础理论

2.1 引言

2.2 PLC控制技术研究

2.3 现场总线控制系统技术研究

2.4 监控技术研究

2.5 模糊控制技术研究

2.6 本章小结

第3章 汽车内饰件成型生产线自动控制系统的总体设计

3.1 引言

3.2 生产线的主要组成

3.3 生产线的工艺流程

3.4 生产线控制系统技术要求和设计原则

3.5 生产线控制系统的网络结构设计

3.6 生产线控制系统硬件设备选型

3.7 生产线控制系统软件开发平台

3.8 本章小结

第4章 汽车内饰件成型生产线PLC控制系统的设计

4.1 引言

4.2 用STEP7进行系统软件设计

4.3 控制系统程序的设计

4.4 模具车同步控制系统设计

4.5 本章小结

第5章 汽车内饰件成型生产线监控系统的设计

5.1 引言

5.2 生产线监控系统的功能需求

5.3 工业组态软件的设计原则

5.4 力控监控软件的设计流程

5.5 生产线监控系统的设计

5.6 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及研究成果