三菱plc技术的汽车零部件产品规格抽查系统设计【字数：13605】
摘 要在汽车行业，马达是转向系统的核心部件，而轴套作为马达零部件，一旦出现故障就有可能导致车辆转向系统失效，直接关系到驾驶员的安全和汽车制造商的声誉。因而严格测量汽车马达零件的规格非常必要，本论文设计的是一款具有良好的人机界面的基于三菱PLC技术的汽车零部件产品规格抽查系统，具有很好的开发前景和现实意义。本系统采用三菱Q系列PLC为控制核心，以气缸推动传感器动作，实现ONO位移传感器对轴套高度的测量，通过计数器模块将数据反馈给PLC，PLC通过逻辑比较将结果输出在GOT人机画面上。系统程序取标准件测量高度为原位置，通过品质保证部门给出的精度要求设置误差范围。利用三菱GOT1000作为触摸屏，实现人机交互功能，对设备状态、工件OK或NG状态、设备安全进行实时监控和显示，方便员工操作。调试结果表明，本系统满足了实际检测要求，极大的减少了轴套不良品流入后续工程，减少公司损失，增加了企业效益。
目 录
1.绪论 1
1.1课题目的和研究意义 1
1.2研究现状和发展趋势 1
1.2.1研究现状 1
1.2.2发展趋势 2
1.3课题研究内容 2
2.系统总体方案设计 4
2.1初步方案设计 4
2.2方案对比及方案确定 5
2.3总体结构图 5
3.系统硬件设计 8
3.1概述 8
3.2数据处理模块 8
3.2.1 三菱PLC概述 8
3.2.2 三菱PLC的选型 9
3.2.3 电源模块 9
3.2.4 QD63P6高速计数器模块 10
3.2.5 位移传感器 11
3.3 显示模块 12
3.4 通讯模块 13
3.4.1 串口通讯模块 13
3.4.2 CCLink模块 13
3.5 执行驱动模块 14
3.5.1 气缸 14
3.5.2 电磁阀 15
3.6 系统I/O表以及电气图 15
4.系统软件设计 16
4.1软件设计思路 16
4.2主要程序的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
编写 16
4.2.1设备启动程序 16
4.2.2作业许可状态程序 18
4.2.3标准件模式程序 19
4.2.4自动模式程序 21
4.2.5手动模式程序 23
4.2.6设备遮光程序 24
4.2.7数据记录和数据清除程序 25
5.系统人机交互界面设计 26
5.1触摸屏画面设计思路 26
5.2触摸屏画面及组态设计 26
5.2.1 工程创建与通讯设置 26
5.2.2 主要画面设计与组态 27
6.系统调试与运行 30
6.1 系统调试过程 30
6.1.1 通讯调试 30
6.1.2系统整体调试 31
6.2系统制作及调试中遇到的问题和解决方法 34
7.总结与展望 35
7.1 总结与展望 35
7.2 本设计对环境和社会可持续发展的影响 35
参考文献 36
致谢 37
1.绪论
1.1课题目的和研究意义
随着汽车制造业的快速发展和人民生活水平的提高，汽车产业发展迅速，汽车已成为生活中不可或缺的交通工具。人们对车辆性能的要求越来越高，转向助力系统是车辆性能的重要指标，并且变得越来越重要。
作为协助驾驶员调整汽车方向的系统，转向助力在汽车的开发中经历了三个发展阶段。它们是机械液压动力转向系统，电子液压动力转向系统和电动助力转向系统。目前市场上的大多数汽车都使用电动转向助力系统。
而本次课题研究的马达轴套作为转向系统的核心部件，如图1.1所示，一旦出现故障就有可能导致车辆转向系统失效，直接关系到驾驶员的安全性和汽车制造商的声誉。所以根据产品的品质标准，马达轴套部件在投入产线组装前，需要进行产品尺寸的抽查，只有通过测试后才可以投入生产线中。因而设计一款汽车零部件产品规格抽查系统具备一定的实际意义。
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图1.1 马达轴套图
1.2研究现状和发展趋势
1.2.1研究现状
作为协助驾驶员调整汽车方向的系统，转向助力在汽车的开发中经历了三个发展阶段。它们是机械液压动力转向，电动液压动力转向和电动助力转向。机械液压助力虽然有着操控精准和信息反馈丰富的优点，但使用发动机驱动液压泵，能量消耗比较高，使用寿命短。因此，汽车行业迎来了电子液压转向助力系统，它不仅集成了机械液压助力的大部分优点，而且还降低了能耗，使反应更加灵敏。然而，由于使用电子单元，制造和后期维护的成本增加，并且使用的稳定性不如机械式液压那么强，因此汽车工业正式迎来电动转向的时代。
电动转向助力是直接由电动助力机直接提供，省去了液压助力转向所须的动力转向油泵、软管、液压油等，既经济又环保。另外，电动转向助力器易于调节、便于装配，在很多情况下都能提供转向助力。恰是有了以上这些优点，电动助力转向体系作为一种新兴技术，普遍运用于汽车制造业。
现代工业对电动助力转向系统的核心产品——马达的质量检测愈加严格，而轴套作为马达上重要的零部件，其质量不容出错。马达轴套的测量已从手动测量发展到自动化仪器测量。测试设备的测试精度越来越高，这可以更好的反映测试工件的真实性能。目前尚且没有对马达轴套高度测量的系统方法汇总，但根据资料调查，目前对长度测量的方式主要由人工测量、机械测量仪器测量、运用图像识别技术测量和运用PLC控制传感器测量这四大类。
运用PLC控制进行长度规格测量在公司也有应用先例，如：IGCOIL二极管组装高度测定、端子熔接，端子厚度、端子溶入量数值计算、转子芯轴长度检测等。
1.2.2发展趋势
根据目前汽车行业测试出现的各种情况，马达轴套作为转向系统的核心部件，一旦出现故障就有可能导致车辆转向系统失效，关系到驾驶员的安全和汽车制造商的声誉。并且在公司，根据产品品质标准及客户要求，马达芯轴部件在投入产线组装前需要进行产品尺寸的抽查，检测合格后方能投入产线使用。所以设计一款成本低廉、智能化易操作的汽车零部件产品规格测试系统是符合时代要求的。利用该抽查系统进行产品检测也可确保产品出厂合格率，弥补了传统人工检查效率低，检测质量无法保证的缺点。
综上所述，本课题设计的一款具有高通用性、强实用性，具有良好的人机界面并便于操作的基于三菱PLC技术的汽车零部件产品规格抽查系统，具有很好的开发前景和现实意义。
1.3课题研究内容
本课题研究的是基于三菱PLC技术的汽车零部件产品规格抽查系统的设计，在熟悉汽车零部件测试要求、硬件设计原理、GOT人机交互技术、数据采集与处理技术、位移传感器知识、三菱PLC等知识的基础上，对该系统进行设计。该系统利用GX WORKS2和GT Desniger3为编程软件，实现对于多种汽车零部件在规格上的测试。本课题主要进行的研究内容如下：
目 录
1.绪论 1
1.1课题目的和研究意义 1
1.2研究现状和发展趋势 1
1.2.1研究现状 1
1.2.2发展趋势 2
1.3课题研究内容 2
2.系统总体方案设计 4
2.1初步方案设计 4
2.2方案对比及方案确定 5
2.3总体结构图 5
3.系统硬件设计 8
3.1概述 8
3.2数据处理模块 8
3.2.1 三菱PLC概述 8
3.2.2 三菱PLC的选型 9
3.2.3 电源模块 9
3.2.4 QD63P6高速计数器模块 10
3.2.5 位移传感器 11
3.3 显示模块 12
3.4 通讯模块 13
3.4.1 串口通讯模块 13
3.4.2 CCLink模块 13
3.5 执行驱动模块 14
3.5.1 气缸 14
3.5.2 电磁阀 15
3.6 系统I/O表以及电气图 15
4.系统软件设计 16
4.1软件设计思路 16
4.2主要程序的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
编写 16
4.2.1设备启动程序 16
4.2.2作业许可状态程序 18
4.2.3标准件模式程序 19
4.2.4自动模式程序 21
4.2.5手动模式程序 23
4.2.6设备遮光程序 24
4.2.7数据记录和数据清除程序 25
5.系统人机交互界面设计 26
5.1触摸屏画面设计思路 26
5.2触摸屏画面及组态设计 26
5.2.1 工程创建与通讯设置 26
5.2.2 主要画面设计与组态 27
6.系统调试与运行 30
6.1 系统调试过程 30
6.1.1 通讯调试 30
6.1.2系统整体调试 31
6.2系统制作及调试中遇到的问题和解决方法 34
7.总结与展望 35
7.1 总结与展望 35
7.2 本设计对环境和社会可持续发展的影响 35
参考文献 36
致谢 37
1.绪论
1.1课题目的和研究意义
随着汽车制造业的快速发展和人民生活水平的提高，汽车产业发展迅速，汽车已成为生活中不可或缺的交通工具。人们对车辆性能的要求越来越高，转向助力系统是车辆性能的重要指标，并且变得越来越重要。
作为协助驾驶员调整汽车方向的系统，转向助力在汽车的开发中经历了三个发展阶段。它们是机械液压动力转向系统，电子液压动力转向系统和电动助力转向系统。目前市场上的大多数汽车都使用电动转向助力系统。
而本次课题研究的马达轴套作为转向系统的核心部件，如图1.1所示，一旦出现故障就有可能导致车辆转向系统失效，直接关系到驾驶员的安全性和汽车制造商的声誉。所以根据产品的品质标准，马达轴套部件在投入产线组装前，需要进行产品尺寸的抽查，只有通过测试后才可以投入生产线中。因而设计一款汽车零部件产品规格抽查系统具备一定的实际意义。
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图1.1 马达轴套图
1.2研究现状和发展趋势
1.2.1研究现状
作为协助驾驶员调整汽车方向的系统，转向助力在汽车的开发中经历了三个发展阶段。它们是机械液压动力转向，电动液压动力转向和电动助力转向。机械液压助力虽然有着操控精准和信息反馈丰富的优点，但使用发动机驱动液压泵，能量消耗比较高，使用寿命短。因此，汽车行业迎来了电子液压转向助力系统，它不仅集成了机械液压助力的大部分优点，而且还降低了能耗，使反应更加灵敏。然而，由于使用电子单元，制造和后期维护的成本增加，并且使用的稳定性不如机械式液压那么强，因此汽车工业正式迎来电动转向的时代。
电动转向助力是直接由电动助力机直接提供，省去了液压助力转向所须的动力转向油泵、软管、液压油等，既经济又环保。另外，电动转向助力器易于调节、便于装配，在很多情况下都能提供转向助力。恰是有了以上这些优点，电动助力转向体系作为一种新兴技术，普遍运用于汽车制造业。
现代工业对电动助力转向系统的核心产品——马达的质量检测愈加严格，而轴套作为马达上重要的零部件，其质量不容出错。马达轴套的测量已从手动测量发展到自动化仪器测量。测试设备的测试精度越来越高，这可以更好的反映测试工件的真实性能。目前尚且没有对马达轴套高度测量的系统方法汇总，但根据资料调查，目前对长度测量的方式主要由人工测量、机械测量仪器测量、运用图像识别技术测量和运用PLC控制传感器测量这四大类。
运用PLC控制进行长度规格测量在公司也有应用先例，如：IGCOIL二极管组装高度测定、端子熔接，端子厚度、端子溶入量数值计算、转子芯轴长度检测等。
1.2.2发展趋势
根据目前汽车行业测试出现的各种情况，马达轴套作为转向系统的核心部件，一旦出现故障就有可能导致车辆转向系统失效，关系到驾驶员的安全和汽车制造商的声誉。并且在公司，根据产品品质标准及客户要求，马达芯轴部件在投入产线组装前需要进行产品尺寸的抽查，检测合格后方能投入产线使用。所以设计一款成本低廉、智能化易操作的汽车零部件产品规格测试系统是符合时代要求的。利用该抽查系统进行产品检测也可确保产品出厂合格率，弥补了传统人工检查效率低，检测质量无法保证的缺点。
综上所述，本课题设计的一款具有高通用性、强实用性，具有良好的人机界面并便于操作的基于三菱PLC技术的汽车零部件产品规格抽查系统，具有很好的开发前景和现实意义。
1.3课题研究内容
本课题研究的是基于三菱PLC技术的汽车零部件产品规格抽查系统的设计，在熟悉汽车零部件测试要求、硬件设计原理、GOT人机交互技术、数据采集与处理技术、位移传感器知识、三菱PLC等知识的基础上，对该系统进行设计。该系统利用GX WORKS2和GT Desniger3为编程软件，实现对于多种汽车零部件在规格上的测试。本课题主要进行的研究内容如下：
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