母线槽技术参数自动检测线运动机构控制系统设计开题报告内容

南京工程学院毕业设计说明书（论文）学士学位毕业设计(论文)开题报告学生姓名朱静学号003202102专业自动化（数控）指导教师姓名华茂发职称副教授所在系部自动化数控课题来源工厂课题类型设计课题名称母线槽技术参数自动检测线运动机构控制系统设计（控制电路部分）毕业设计的内容和意义毕业设计的内容和意义毕业设计的内容和意义毕业设计内容：本设计根据自动检测母线槽导电片电阻及导电片之间绝缘介质的绝缘强度等技术参数的要求，提出了母线槽技术参数自动检测线运动机构控制系统的设计方案，详细介绍了设计运动机构控制系统硬件电路的过程。在所设计的电路中是采用8031作为CPU，外扩8K的程序存储器和4K的数据存储器。其中8K的程序存储器用2764芯片进行扩展，4K的数据存储器用6264芯片进行扩展。步进电机的输出信号口用74LS273锁存器进行扩展。I/O口用8255扩展，所有的按键皆用8155扩展，它们的各种功能用软件进行定义。这些键有控制四个电机进给的八个手动按钮，四个电机的作用是：控制前测头X、Y两根轴的两个电机，控制后测头U、V两根轴的两个电机。这八个步进电机的进给方向分别是：+X、-X、+Y、-Y、+U、-U、+V、-V。有8个控制气缸升降的按键，另外还有编辑键盘20个。步进电机脉冲信号经锁存器输出。6位LED静态显示：其中一位是十六段的“米”字形的LED用于显示字母，其余的五位皆是七段LED显示，其中的第一个LED用于显示负号，表示四个电机的负方向位移，其后三位用于显示电机位移量的整数部分，最后一位LED用于显示电机位移量的小数部分。电机的进给范围控制在1米之内，精确到0.1mm。显示器段选信号经锁存器输出，位显信号用8031的P2口高位地址经译码器输出。编写主程序流程图以及键盘扫描程序流程图。毕业设计需完成的技术文献：（1） 毕业设计开题报告 1份（2）控制系统原理图 1份（3）PCB图 1份（4） 英文翻译资料 1篇（5） 毕业设计论文 1篇毕业设计的意义：单片机在今后的社会发展过程中的应用将会越来越广泛，几乎可以涉及到社会的各个高科技领域。作为理工科的学生，熟练掌握单片机对今后的工作发展将会有百利而无一害。这是我选择这个毕业设计课题的一大原因。另外，社会的发展将趋向于绿色化发展，而气压传动无疑满足这个社会发展要求。此外在大学期间我们专业对于气压传动不是重点课程。这个课题也会让我们在指导老师的带领下初步涉足此未知领域。母线槽主要用于近距离的电力传输。尤其在现代高层建筑及电缆桥架领域，几乎都是用母线槽进行电的传输的！它与我们的生活是如此密切相关，这就对母线槽的安全性提出了很高的要求。而准确掌握母线槽的技术参数是确保安全性的必要前提！这就要求我们能够准确测量出母线槽的技术参数。传统的母线槽技术参数检测，都是检测员手工完成的。检测员手动控制测头定位去检测母线槽的绝缘强度和电阻。手动定位很容易带来由于定位不准确而产生的操作误差以及漏测，这与我们对母线槽技术参数准确性的要求是相互冲突的。另外在检测母线槽的绝缘强度时需要对母线槽通以大电流（2000V），这无疑会威胁到检测员的人身安全。母线槽技术参数自动检测线运动机构控制系统的设计将解决的是母线槽技术参数检测中的这两大难题。母线槽技术参数检测系统将不仅完成母线槽技术参数的自动检测。同时对于检测结果的打印和贴标以及包装均是同一条流水线上由同一台上位机控制并按顺序完成的。这台控制机将对母线槽内部每一片导电片的电阻和导电片之间的绝缘强度进行自动检测，控制机的上位机会显示出检测结果，检测员只需要对照标准参数即可知道此母线槽内部被检测的导电片的电阻是否达到要求，所检测的两块导电片之间的绝缘强度是否满足所需指标，从而方便操作员进行检修，也可以使检测员远离大电流，从而消除了大电流检测绝缘强度时对检测员的人生安全造成的威胁。这台检测机的组成如下图所示： 打印机上位机贴标机运动机构控制系统（下位机）测试系统母线槽包装机构定位机构测试台母线槽辅助动作控制电路辅助动作执行机构（气压传动）功率放大系统运动驱动机构而我在这次毕业设计中负责设计的是这台检测系统的下位机。由上图可以看到下位机的主要功能就是控制步进电机进给，以及控制气缸伸缩从而对母线槽进行准确定位。文献综述文献综述参考文献随着现代社会的发展，各行各业对电力需求量正逐步加大，使得社会上对电力传输的可靠性和安全性提出了更高的要求，这极大地促进了人们对于电力传输的研究。而在远距离传输领域，电缆能很好的满足要求，但是在电缆桥架、高层建筑以及工厂的近距离电力传输领域，电缆无法发挥其特性。在这种形势下，人们急需寻找一种替代产品，于是母线槽应运而生。母线槽在高层建筑以及工厂近距离电力传输领域中作为供电主干线，而高层建筑以及工厂与人们的生活密切相关，母线槽的作用就好似人体的大动脉，一旦出现故障将会造成严重的后果。因此生产、建设及科研单位一直在为提高母线槽的可靠性做出努力。这就要求有可靠的检测母线槽技术参数的技术。目前的母线槽技术参数检测，主要还是靠手工操作。检测员手工操作，不仅会带来操作误差和漏测，另外测母线槽绝缘强度时需要高压（2000V），对检测员的人身安全无疑也是个很大的威胁。单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式为控制器。单片机具有集成度高，功能强，结构简单，易于掌握，应用灵活，可靠性高等特点，在工业控制、机电一体化、通信终端、智能仪表、家用电器等诸多领域中得到广泛应用，已经成为传统机电设备升级为智能化机电设备的重要手段。8255A是Intel公司的一种通用的可编程并行接口电路，在单片机应用系统中被广泛用作可编程外部I/O扩展接口。8255A与MCS-51单片机连接方式简单，其工作方式由程序设定。8155芯片内部具有256B RAM、2个8位和1个6位的可编程I/O口、1个14位减法计数器，与MCS-51单片机接口简单，广泛应用于单片机应用系统，扩展键盘非常方便。无论是单片机控制系统还是单片机检测系统，都需要一个人机对话装置，这种人机对话装置通常采用键盘和显示器。键盘是单片机应用系统中人机对话常用的输入装置，而显示器是单片机应用系统人机对话中常用的输出装置。行列式键盘所需要占用的I/O口资源少，软件控制方式也比较简单。LED显示相对于LCD显示来讲，简单便宜，便于购买。参考文献：（1） 单片机原理及接口技术。李朝青，北航出版社，1993年3月。（2） 单片机应用系统设计。何立民，北航出版社，1990年。（3） 单片机原理及应用。赵德安，机械工业出版社，2004年9月。（4） 单片机原理及应用。赵德安，北京：机械工业出版社，2004 （5） MCS-51单片机原理及接口技术。马家辰等，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1997（6） MCS-51单片微型计算机原理接口技术应用实例。吕能元等，北京：科学出版社，1993研究计划为期一个学期共十七周的毕业设计具体研究计划如下：第一周作为熟悉课题的时间；第二周则用于搜集有关资料；第三周用于英文资料翻译；第四周用于撰写毕业设计开题报告。第五周和第六周则用于设计方案和修改方案。其余时间安排如下： 1、利用第七周的时间设计出CPU的扩展电路。其中是采用8031作为CPU，外扩存储器。2、第八周则是主要用于设计显示电路。显示电路部分，用6位静态显示3、第九周则是主要用于接口电路的设计。I/O口用8255扩展，按键用8155扩展，步进电机脉冲信号经锁存器输出。4、第十周和第十二周则主要用于绘制原理图。5、第十三周用于PCB图的布线。6、第十四周用于设计主程序流程图。7、第十五周设计键盘扫描程序流程图。8、第十六周用于撰写毕业设计论文报告。9、第十七周用于答辩。特色与创新母线槽技术参数自动检测技术目前在国内尚未见到相关文献报道。设计该检测装置代替传统的手工检测，属于一项创新设计，设计的检测头运动控制系统，选用单片机作为运动