汽車電動(dòng)天窗生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在我國(guó)汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)正在面臨巨大危機(jī)之時(shí)，工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)除實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的邏輯控制外，還需具有支持生產(chǎn)管理、降低能源消耗、提供實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)等新功能。該項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中，需要考慮的不單單是后續(xù)提供優(yōu)質(zhì)維護(hù)，還需要將生產(chǎn)率最大化、降低環(huán)境污染、優(yōu)化資源利用等因素融入其中。本論文主要是對(duì)以往汽車電動(dòng)天窗生產(chǎn)線控制系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代化技術(shù)改進(jìn)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況與企業(yè)實(shí)際需要，應(yīng)用最新的控制與通訊技術(shù)，提升汽車零部件制

2、造業(yè)的自動(dòng)化水平，從而加速控制系統(tǒng)的工作節(jié)拍，并且降低設(shè)備的故障頻率。因此該項(xiàng)目對(duì)企業(yè)技術(shù)的進(jìn)步、生產(chǎn)周期的縮短以及產(chǎn)品性能的提升起到了巨大的作用。本課題分析了傳統(tǒng)生產(chǎn)線的不足和存在的弊端，并結(jié)合可編程控制技術(shù)、P I D 參數(shù)整定技術(shù)、P r o f i b u s ．D P 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)以及信號(hào)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)汽車電動(dòng)天窗生產(chǎn)線控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。汽車電動(dòng)天窗生產(chǎn)線有組裝和檢測(cè)兩個(gè)環(huán)節(jié)組成，通過(guò)可編程序控制器、人機(jī)界面及P r o f

3、i b u s ．D P 現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行控制，個(gè)別工位還涉及到伺服電機(jī)控制技術(shù)和變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)。結(jié)合工藝流程，分別進(jìn)行了W i n C C f l e x i b l e 組態(tài)軟件和S T E P 7 編程軟件設(shè)計(jì)，同時(shí)在控制器中通過(guò)調(diào)用F B l 2 5 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行診斷。汽車零部件制造業(yè)能否跟得上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的步伐主要體現(xiàn)在技術(shù)應(yīng)用的廣度與深度上。汽車電動(dòng)天窗的生產(chǎn)需要利用不同功能的設(shè)備按照工藝流程要求將多種零件組裝在一起，并

4、對(duì)天窗動(dòng)作進(jìn)行最終檢測(cè)。該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)線控制技術(shù)的鉆研及開發(fā)，既改善了傳統(tǒng)生產(chǎn)線產(chǎn)量低、質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、可靠性較差等弊端，又保證了該生產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行，并對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)汽車電動(dòng)天窗在該生產(chǎn)線中快速精準(zhǔn)組裝，并且在檢測(cè)環(huán)節(jié)滿足生產(chǎn)工藝所提出的各種要求。該汽車電動(dòng)天窗生產(chǎn)線控制系統(tǒng)對(duì)于其它汽車零部件制造業(yè)的控制系統(tǒng)改進(jìn)有著一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞：生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)總線P I D 整定 電動(dòng)天窗人機(jī)界面長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位

5、論文目 錄摘 要．．????????．?．???．?．．????????????????????????????．．] [A b s t r a c t ???????．??????????．??????????．．．?????????????．] [ I第一章緒論?????????????????????????????????11 ．1 課題研究背景及意義?????????????????????????11 ．2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀?

6、??????????????????????????21 ．3 論文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排?????????????????????3第二章電動(dòng)天窗生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案??????????????????52 ．1 工藝流程要求????????????????????????????52 ．2 系統(tǒng)功能要求????????????????????????????62 ．3 系統(tǒng)硬件配置方案??????????????????????

7、????72 ．3 ．1 監(jiān)控模塊?????????????????????????72 ．3 ．2 數(shù)據(jù)采集模塊???????????????????????72 ．4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案??????????????????????????82 ．5 本章小結(jié)??????????????????????????????9第三章電動(dòng)天窗生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用技術(shù)分析???????????????????．1 03 ．1 P I D 參數(shù)整定技術(shù)在

8、電缸速度調(diào)節(jié)中的應(yīng)用???????????????1 03 ．1 ．1 電缸控制系統(tǒng)組成及工作原理???????????????．．1 03 ．1 ．2 P I D 控制理論???????????????????????1 l3 ．1 ．3 控制系統(tǒng)P I D 參數(shù)整定方法????????????????．．1 23 ．2 P r o f i b u s - D P 總線技術(shù)在系統(tǒng)通訊中的應(yīng)用???????????????1 33 ．2

9、 ．1 總線P r o f i b u s —D P 控制系統(tǒng)組成??????????????．．1 33 ．2 ．2 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)???????????????????．．1 43 ．2 ．3 P r o f i b u s —D P 系統(tǒng)應(yīng)用???????????????????1 43 ．2 ．4 P r o f i b u s —D P 系統(tǒng)工作過(guò)程?????????????????1 53 ．3 本章小結(jié)????????

10、?????????????????????．．1 7第四章天窗電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)???????????????????????··1 84 ．1 天窗電機(jī)控制系統(tǒng)功能要求?????????????????????．．1 84 ．2 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路????????????????????????．．2 04 ．2 ．1 P W M 控制H 橋電路?????????????????????2 l4 ．2 ．2 功率驅(qū)動(dòng)