车牌自动压字机控制系统研究与开发

摘要

传统的车牌冲压设备在整个车牌加工过程中占有十分重要的地位，目前国内中小型企业中车牌冲压装置大多采用手动冲压，该方式劳动强度大、工作效率低，且车牌的加工质量大部分由操作工技术水平决定。由于车牌的种类繁多，无法对其进行相应的管理，所以有必要针对传统的车牌冲压设备进行分析与研究，设计出一种适用于中小型企业并立足于中国国情的车牌自动压字机。
　　以传统的车牌压字机作为研究对象，认真分析原有的车牌加工过程、工作原理和工人的操作习惯，确定具体的机械系统方案，并设计自动化加工控制流程。之后将车牌自动压字机分为上料总成、字模库总成、冲压工装总成和机械手总成等四个主要的部分进行设计。
　　根据车牌自动压字机的机械系统方案，对压字机的控制系统进行设计。控制系统中主要对硬件和软件进行设计，硬件方面主要对系统中的上位机、PLC、伺服电机和气缸等进行选型，之后根据选型的结果对主电路、PLC控制电路、交流伺服系统电路和气动系统回路等电气系统进行设计。
　　软件方面主要对系统中的下位机程序和上位机程序进行设计。下位机PLC程序主要对运动控制程序和其与上位机和伺服驱动器之间的通讯程序进行设计，且下位机程序采用模块化编程的思想，将整个流程分成多个模块，各模块之间互不干涉，提高了程序的可读性和可靠性。之后针对字模在立体字模库中的分布位置、选字模规则和换模入库方式等进行优化。上位机程序采用C＃编程语言建立其与下位机PLC之间的通讯，并利用MySQL数据库建立起相应的数据库，便于人工对数据库进行操作和管理。

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的背景及意义

1．2 车牌压字机的国内外现状

1．3 课题来源与主要研究内容

1．3．1 课题来源

1．3．2 主要研究内容

第二章 压字机机械系统方案设计

2．1 总体方案设计

2．1．1 设计要求

2．1．2 总体方案设计

2．1．3 压字机的主要工作流程

2．2 主要零部件的设计

2．2．1 上料总成的设计

2．2．2 机械手的设计

2．2．3 字模库总成的设计

2．2．4 冲压工装总成的设计

2．2．5 机构总装

2．3 冲压设备的选用

2．4 本章小结

第三章 压字机控制系统硬件设计

3．1 控制系统总体设计

3．2 控制系统硬件选型与配置

3．2．1 PLC基本单元及其扩展单元的选型

3．2．2 上位机选型及通讯方式的确定

3．2．3 交流伺服控制系统选型

3．2．4 气动元件选型

3．2．5 其他电气元件选择

3．3 电气系统设计

3．3．1 主电路的设计

3．3．2 PLC控制电路设计

3．3．3 交流伺服系统电路设计

3．3．4 气动系统回路设计

3．3．5 电气控制柜的制作

3．3．6 安全装置的使用

3．4 本章小结

第四章 控制系统的软件设计

4．1 控制系统软件结构

4．2 PLC与伺服驱动器通讯

4．2．1 CANOpen协议介绍

4．2．2 CANOpen通讯对象

4．2．3 CANOpen通讯设置

4．3 PLC程序设计

4．3．1 PLC程序编写

4．3．2 PLC程序模块化设计

4．4 字模选取及入库优化

4．4．1 字模位置存放原则

4．4．2 选模路径规划

4．4．3 换模入库原则

4．5 上位机程序设计

4．5．1 MySQL数据库程序设计

4．5．2 上位机通讯程序设计

4．5．3 上位机功能程序设计

4．6 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况