折页机纸张预置系统的研究

摘要

折页机的纸张预置是折页过程中的重要环节，快速高效的纸张预置系统可以节省大量的准备时间，提高折页效率。我国的折页机自动控制水平比较落后，目前国产先进折页机仅达到了上个世纪90年代的国际先进水平。本课题借鉴国外先进折页机的纸张预置技术，在我国国产折页机的基础上，设计出了纸张预置系统，实现了折页机纸张预置的自动化控制及折页参数、工作信息的数字化管理。
　　 本课题的主要内容包括以下三部分：
　　 (1)使用Microsoft Visual Studio2008软件开发工具完成了对折页机纸张预置软件的设计，通过预置软件可以实现折页模式的预设，控制系统内置样帖程序，在使用中只需在软件的界面上输入纸张尺寸、选择折页模式后，软件即可自动完成对折页各页参数的计算，并可指导操作员对各项参数进行手动微调。软件还可以按需自行定义折页模式，也可以将自定义折页模式进行保存、调用等；
　　 (2)使用步进电机作为控制系统的传动单元，根据折页机调节机构负载的力矩大小等条件选择出适当的步进电机，以单片机为步进电机驱动控制电路的主芯片，设计出折页机纸张预置系统的硬件控制部分；
　　 (3)预置软件中使用Microsoft Visual Studio2008开发工具中的Serial Port控件，通过RS232串口将各项调节参数发送到硬件控制系统，各调节参数中包含单片机标识码、电机正反转、圈数及转速等信息。硬件控制系统接收这些信息并传给步进电机，使其完成相应动作，以实现对折页机调节旋扭的自动控制；
　　 (4)硬件系统通过Proteus软件与程序调试软件Keil联合调试，在电路板制造之前使用Proteus软件对其功能进行仿真实验，确保电路及程序运行稳定可靠，最终将设计出的硬件电路板与预置软件联合实验，整个系统运行状况与预期目标相符。
　　 折页机纸张预置系统能够有效地缩短折页前的准备工作，有利于提高生产效率；将手动调节转化为数控调节，避免了人工调节过程中出现的各种误差；系统可以使用PC机为预置平台，可以联机进行数据共享，这为实现印刷工艺流程一体化打下基础。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 折页机概述

1．1．1 折页机的分类及原理

1．2 折页机的结构

1．2．1 给纸部分

1．2．2 栅栏折页机构

1．2．3 折刀折页机构

1．2．4 收纸部分

1．2．5 控制部分

1．3 折页机纸张预置系统研究现状

1．4 课题的主要目的、意义及内容

2 折页机纸张预置系统设计规划

2．1 运动控制系统与步进电机控制系统

2．1．1 运动控制系统

2．1．2 电机运动控制系统

2．2 折页机调节机构的调控方式

2．2．1 技术路线

2．2．3 调控部分总体设计

2．3 本章小节

3 纸张预置软件的设计

3．1 设计思路

3．2 折页模式分析及预置原理

3．2．1 折页模式分析

3．2．2 折页模式预置原理

3．3 纸张预置软件的设计

3．3．1 主界面及折页模式选择界面的设计

3．3．2 折页参数计算方法

3．3．3 压力调整与状态监控模块的设计

3．4 预置软件与硬件控制系统间的通讯设计

3．4．1 串口通信原理及方式

3．4．2 C#控件的应用

3．5 本章小结

4 硬件控制系统的设计

4．1 单片机选择及外围电路

4．1．1 单片机的选择

4．1．2 单片机外围电路

4．2 抗干扰电路

4．2．1 干扰问题

4．2．2 本系统采取的抗干扰措施

4．3 步进电机控制理论

4．3．1 步进电机概述

4．3．2 步进电机原理

4．3．3 步进电机的选择

4．4 步进电机的微机控制

4．4．1 微机系统与步进电机驱动器之间的接口方法

4．4．2 步进电机的速度控制

4．4．3 步进电机的点——位控制

4．4．4 步进电机的加减速控制

4．5 步进电机控制电路

4．5．1 硬件电路的设计

4．5．2 单片机控制程序的设计

4．6 本章小结

5 Proteus软件仿真与实验论证

5．1 Proteus软件仿真

5．2 实验论证

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 不足与展望

致谢

参考文献