彩管玻壳智能化柔性化检验控制系统的研究

摘要

柔性化智能化玻壳检验系统是对玻壳检验刚性生产线的改造，是柔性制造系统中的一个分支。改造后的检验线具有在线柔性存储的能力，它解决了以前玻壳生产线上需要设有专用的存储库的问题；由于玻壳的大批量生产，工位较多，当设备生产能力较低时，工位间的输送滚道就可以暂时存储玻壳，当线上生产能力恢复后，存储的玻壳就可以得到消化，从而实现在线生产平衡和生产的连续性。 本检验线采用多品种混流形式，玻壳在工位间流动时，玻壳对应的数据信息也在相应的柔性传递，物流带动信息流，实现在线同步跟踪。并且在各个工位上可以在显示屏上读到当前玻壳的数据，对当前玻壳的来源、状态，以及线上产量信息进行实时读取。 本检验系统引入可重构技术，由于传统的单线称工作模式变为线间交叉模式，从而使得线与线相互备份，相互补充，从而增强了本检验线的可靠性。当其中某个工位出现故障时，整条检验线无须停机，其控制系统可以在线调整，玻壳自动选择路径，直到故障排除后，系统恢复以前生产能力。 本文主要开展以下工作：首先，论文对本课题的研究背景等进行介绍，引出柔性化制造系统的概念，并且对本课题的研究工作进行大致说明。其次，对常见的柔性输送系统进行大致介绍，从而引出改造以后的柔性化检验系统的线体构成，并且介绍了本检验系统中玻壳运动流程。第三，本文对以PLC为主要控制器的控制系统进行详细说明。包括电源设计，电缆和接地设计等。在软件部分，本文介绍了本控制系统的关键技术，包括数据同步跟踪技术和控制系统可重构技术。最后，对于控制系统人机界面也进行了说明。同时指出目前检验系统存在的不足之处和改进方法。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第1章绪论

1.1课题背景、内容、意义

1.1.1课题背景

1.1.2课题研究内容

1.1.3课题研究意义

1.2本论文设计到的关键技术

1.3本论文的主要工作和创新点

1.4自动生产线与柔性制造系统

1.4.1自动生产线的特点与应用

1.4.2柔性制造系统以及柔性内涵

1.5柔性制造系统研究现状

1.5.1国外柔性制造系统研究现状

1.5.2国内柔性制造系统研究现状

1.6本文结构

第2章玻壳检验线体构成和玻壳运动流程

2.1前言

2.2柔性自动生产线的常见型式

2.2.1直线型输送系统

2.2.2曲线型输送系统

2.2.3环型输送系统

2.2.4空间立体型输送系统

2.3改造后柔性检验线的整体构成

2.4玻壳运动流程

第3章玻壳检验控制系统硬件设计

3.1前言

3.2主控制系统技术路线构思

3.2.1主控制器的选择及其特点

3.2.2控制点的分配

3.3控制系统电源设计

3.3.1供电系统的保护措施

3.3.2电源模块的选择

3.3.3系统的供电电源设计

3.3.4 I/O模块供电电源设计

3.4电机控制电路设计

3.5控制系统中的变频调速研究

3.5.1三相异步电机的转速

3.5.2三相异步电机的调速

3.5.3应用变频器的优势及变频器的选择

3.6电缆设计和敷设

3.6.1电缆的选择

3.6.2电缆的敷设施工

3.7控制系统接地设计

第4章玻壳检验控制系统软件关键技术设计

4.1前言

4.2玻壳数据及其同步跟踪技术的实现

4 2.1检验线数据分析

4.2.2玻壳数据中位的含义及其形成

4 2.3控制系统中各工位的数据寄存器分配

4.2.4本检验系统中数据运动流程

4.2.5玻壳数据及其同步跟踪的保障

4.2.6玻壳数据同步跟踪实现

4.2.7数据同步输送过程中追加数据的实现

4.2.8数据同步输送过程中的玻壳取出、投入时数据处理

4.2.9利用数据同步输送对玻壳进行分拣

4.3软件模块化技术的实现

4.3.1模块的划分

4.3.2控制系统功能模块的实现

4.3.3模块的调用和组合

4.4本检验系统可重构控制技术的实现

4.4.1可重构制造的必要性和内涵

4.4.2本系统可重构的可能性说明

4.4.3本控制系统可重构的实现

第5章人机交互界面技术设计

5.1引言

5.2触摸屏技术在本控制系统中的应用

结束语

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢