畢業(yè)項目開學報告-彈丸尺寸自動測量設備開發(fā)控制系統(tǒng)設計

1。結(jié)合畢業(yè)設計情況，在文獻綜述的基礎上，撰寫約2000個單詞的文獻綜述：文獻綜述1.國民經(jīng)濟各個部門和人們生活的各個方面廣泛存在研究背景和意義度量，如上所述一般情況下，定律和定理通?；诙攘俊Ｔ诂F(xiàn)代科學技術中，測量技術的地位變得越來越重要。從納米級金相分析到造船和橋梁建設，再到衛(wèi)星發(fā)射，都必須進行測量。從某種意義上說，沒有衡量，就不會有科學研究，也就不會有現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。炮彈是各國使用最廣泛的武器裝備。它的特點是種類繁多，批量大，并且可以配備所有類型。為了滿足軍隊的需求，迫切需要提高炮彈的生產(chǎn)能力。實施現(xiàn)代技術改造，積極推廣以高新技術為基礎的先進制造技術和在線自動測量技術已成為我國空殼制造的重要任務。隨著現(xiàn)代檢測技術的飛速發(fā)展和彈丸制造精度的不斷提高，中國軍工企業(yè)彈丸臨界尺寸的檢測方法已不能滿足其發(fā)展和測試的需要。因此，為了滿足新時代導彈研制與測試的需要，并完成對導彈靜態(tài)參數(shù)的準確測量，開發(fā)導彈多尺寸檢查系統(tǒng)的任務十分緊迫。由于彈丸結(jié)構(gòu)復雜，體積較小，在國內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)中，技術人員會使用各種卡尺和量具進行手動測量，并且還需要手動記錄測量結(jié)果。

此方法勞動強度大且過程繁瑣。檢測效率取決于檢查員經(jīng)驗的豐富程度，并且測量結(jié)果不夠準確，因此不能滿足大規(guī)模批量生產(chǎn)和測試的需求。同時，對彈丸是否合格的判斷應基于其關鍵尺寸的測試結(jié)果。在國內(nèi)外的生產(chǎn)檢查中，通常使用單一的測試方法來完成彈丸的特定臨界尺寸。檢查，無需集成多種尺寸的檢查過程。盡管已經(jīng)提出了一些成熟的測試方案或設備，但是仍然存在諸如自動化程度低和測試內(nèi)容不完整等問題，無法滿足炸彈制造商對測試效率的要求。2.國內(nèi)外現(xiàn)狀隨著現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展和人類生產(chǎn)力的不斷提高，生產(chǎn)加工領域?qū)y量技術的要求越來越高。因此，如何快速，可靠，準確地完成檢查任務？使用現(xiàn)代化的檢測工具和方法來提高檢測結(jié)果的準確性；如何實現(xiàn)智能檢測過程和檢測結(jié)果的可視化顯得尤為重要。軍品質(zhì)量是關系到中國國防建設的重大事件，也是軍工企業(yè)的生命線。隨著科學技術的發(fā)展隨著當前機械工業(yè)特別是軍事工業(yè)的發(fā)展，對產(chǎn)品加工精度的要求越來越高。確保加工精度的關鍵在于精度測量。經(jīng)過幾十年的技術創(chuàng)新和技術進步，我國軍事工業(yè)中炮彈的生產(chǎn)能力有了明顯提高。但是，在彈丸的測量中，與國外相比，彈丸的外徑和形狀誤差的測量精度和速度仍有一定差距。

目前，大多數(shù)國內(nèi)軍事企業(yè)仍在量規(guī)和卡尺水平上測量彈丸的內(nèi)徑和形狀誤差。難以完全反映彈丸幾何形狀的真實情況，并且消耗人力和物力，并且效率低下。它很高，很容易受到生理限制和主觀影響。在線測量和測量結(jié)果的數(shù)字化非常困難，不能滿足現(xiàn)代外殼生產(chǎn)的發(fā)展需求。從國際角度來看，美國，日本，英國和德國相繼開發(fā)了各種具有不同測量范圍，不同分辨率和不同測量精度的激光器，光電測量系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以通過光電傳感器和非接觸式測量機。儀器和設備可以測量彈丸的長度，高度，厚度，徑向尺寸，表面形狀和其他幾何參數(shù)。因此。我國在組生產(chǎn)過程中也應采用高科技，以實現(xiàn)非接觸式自動測量，以滿足快速響應的要求。本文中的集體村數(shù)字測量系統(tǒng)是針對我軍導彈體檢查中存在的各種問題而開發(fā)的第一套自動測試設備。它的成功開發(fā)和改進極大地提高了團隊的績效。檢查的準確性，效率和可靠性。為本集團的生產(chǎn)線提供先進的激光檢測方法和設備，并為我軍生產(chǎn)武器和設備。并且自動化檢查具有重要的現(xiàn)實意義。3.自動測試系統(tǒng)的開發(fā)通?？梢詫⒁宰钌俚娜斯⑴c就能以適當?shù)姆绞阶詣訄?zhí)行測量，數(shù)據(jù)處理和輸出測試結(jié)果的系統(tǒng)稱為自動測試系統(tǒng)（ATS，自動測試系統(tǒng)）。

在自動測試系統(tǒng)中，操作員根據(jù)測試任務的需要來構(gòu)建系統(tǒng)并編譯軟件，并且整個測試工作通常是在預編程的測試程序的命令下自動完成的。一旦系統(tǒng)開始正常工作，通常由系統(tǒng)本身自動完成其各種操作，而無需人工干預。自動測試系統(tǒng)的開發(fā)通常經(jīng)歷了三個階段。 1.第一代自動測試系統(tǒng)。早期的自動測試系統(tǒng)大多是專用系統(tǒng)，專為特定任務而設計，主要用于大量重復測試，要求高可靠性的復雜測試，或提高測試速度和工作環(huán)境都比較苛刻的測試。第一代測試系統(tǒng)仍然發(fā)揮著重要作用。他們可以完成大量復雜的測試任務，進行大量的數(shù)據(jù)分析，信息處理，并快速準確地給出測試結(jié)果。與手動測試相比，它們更強大且更方便使用。他們可以完成許多手動測試無法完成的任務，顯示出它們的優(yōu)越性。第一代自動測試系統(tǒng)的形成和設計存在許多困難。由于第一代自動測試系統(tǒng)的接口電路具有不同的通用性，因此設計人員必須解決系統(tǒng)中計算機與儀器之間的接口問題以及儀器之間的接口問題。因此，它們的適應性一般較差。當系統(tǒng)更復雜時，開發(fā)工作量非常大，成本也很高，并且沒有通用性，這是第一代自動測試系統(tǒng)的主要缺點。2.第二代自動測試系統(tǒng)第二代自動測試系統(tǒng)的主要特征是使用標準化的通用接口。

目前最常用的用于可編程控制器的標準化接口系統(tǒng)是惠普公司于1972年首次提出的HP-IB。此后，標準文件被電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）接受并正式頒布。 ）和國際電工委員會（IEC）。該系統(tǒng)在美國稱為IEEE-48，GP-IB.HP-IB，在歐洲和日本稱為GP-IB或IEC625。在第二代自動測試系統(tǒng)中，每個設備都通過標準化接口和總線連接。系統(tǒng)中的各種設備均配備了標準化的接口功能電路，并通過統(tǒng)一的無源總線進行連接。該系統(tǒng)組件方便，具有專用的通用接口電路，并且可以靈活地修改和添加測試內(nèi)容。使用后很容易拆卸。拆卸后，每個組件都可以用于其他目的。它顯示出巨大的優(yōu)勢，并已被廣泛使用。應用。3.第三代自動測試系統(tǒng)盡管第一代和第二代自動測試系統(tǒng)具有很大的優(yōu)勢，但是這些系統(tǒng)中的計算機無法完全發(fā)揮作用。整個系統(tǒng)及其工作過程基本上仍需手動測試。模擬。在第三代自動測試系統(tǒng)中，傳統(tǒng)儀器的某些硬件被功能強大的計算機軟件所替代，大量的物質(zhì)資源被人力資源所替代。特別是在第三代自動測試系統(tǒng)中，計算機直接參與測試信號的生成。并分析測量特征。即，測試信號和測試功能由計算機直接生成。這樣，就有計算機和軟件來完成系統(tǒng)中某些儀器的功能，形成所謂的“虛擬儀器”（Virtual Instrument）。在前兩代自動測試系統(tǒng)中，包括了由多臺儀器的測試系統(tǒng)完成的功能。在第二代自動測試系統(tǒng)中，它可以由計算機作為中央設備來完成。

第三代自動測試系統(tǒng)的出現(xiàn)給電子測量帶來了真正的革命性影響，并且對測量原理，儀器設計和許多其他方面產(chǎn)生了重大影響。但是，第三代自動測試系統(tǒng)仍處于起步階段，其應用并不像第二代自動測試系統(tǒng)那樣普遍。但是可以肯定的是，充分發(fā)揮計算機的作用，用計算機軟硬件資源代替測量儀器和系統(tǒng)中的硬件，是電子測量發(fā)展的重要方向。隨著生產(chǎn)力和人們生活水平的不斷提高，人們對測量提出了越來越高的要求。人們除了希望準確，快速和可靠地完成測量任務外，還希望使用各種先進技術來實現(xiàn)自動化和智能化測量。憑借其高速的計算能力和大容量的存儲容量，計算機顯著提高了測量數(shù)據(jù)的處理能力，使測量技術有了質(zhì)的飛躍。計算機自動測量控制（CAMAC，計算機自動測量控制）系統(tǒng)，稱為測量和控制系統(tǒng)，是一項新興技術。它是自動控制技術，計算機技術，微電子技術和通信技術有機結(jié)合的產(chǎn)物。測控系統(tǒng)包括各種數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，自動測量系統(tǒng)，生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，導彈和衛(wèi)星發(fā)射控制系統(tǒng)等，廣泛應用于航空，航天，科研，工廠自動化，實驗室自動化等領域。測量和控制，公共辦公室自動化，業(yè)務自動化，家庭自動化等已集成到人類生活的各個領域。

CAMAC系統(tǒng)誕生于1960年代，其外觀已引起人們工作和生活環(huán)境的深刻變化。以工廠自動化為例。計算機在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應用最早始于1960年代。它首先應用于化學工業(yè)生產(chǎn)過程的自動控制。那時，僅實現(xiàn)了簡單的程序控制。 1970年代后，隨著微處理器的出現(xiàn)和大規(guī)模應用，工業(yè)生產(chǎn)過程控制的概念發(fā)生了巨大變化，各種新興學科逐漸集成到CAMAC系統(tǒng)中。自1990年代以來，隨著計算機的迅猛發(fā)展和計算機自動測控系統(tǒng)的普及，它們已進入各個工業(yè)領域，并負責生產(chǎn)過程的控制，監(jiān)督和管理。在工廠的控制室中，操作員可以通過顯示終端監(jiān)視和操縱生產(chǎn)過程。鍵盤和顯示屏取代了龐大的控制儀表板。控制室變得越來越小，操作員的勞動強度也在增加。以航空航天領域為例，CAMAC系統(tǒng)已取代了大量的測量儀器，并負責實驗室，裝配廠和發(fā)射場的各種測試和發(fā)射控制任務，大大縮短了測試和發(fā)射時間。并且大大減少了專用車輛的數(shù)量，并且發(fā)射場的指揮官可以在控制室或指揮車輛中觀察導彈或衛(wèi)星的各個子系統(tǒng)。參考文獻：[1]施文康，測試技術[M]。北京：機械工業(yè)出版社，2010.高潮。關鍵詞：大型工件，動態(tài)長度測量系統(tǒng)光學和精密工程。 2012，20（11)：2472-2478.羅志超。

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完成控制系統(tǒng)的整體構(gòu)造并選擇控制方法。 （[K51]完成控制系統(tǒng)原理圖的繪制。（3）完成控制程序的編寫；完成程序的驗證。根據(jù)各站的檢測方法設計PLC控制系統(tǒng)，并結(jié)合設計采摘設備運動形式的系統(tǒng)總體控制方案；根據(jù)控制方案的功能要求，計算系統(tǒng)所需的轉(zhuǎn)換通道數(shù)；選擇合適的PLC主機和相應的功能模塊，完成電氣元件的選擇并構(gòu)建電氣控制系統(tǒng)，詳細描述系統(tǒng)每個運動部分的驅(qū)動器設計，配置PLC所需的功能模塊自動測量設備，然后完成硬件系統(tǒng)所需電氣元件的選擇和電路設計2.2研究方法與P相關C PLC控制方法。 PLC（可編程邏輯控制器）以微處理器為核心，是為滿足工業(yè)生產(chǎn)需要而誕生的控制設備。它的出現(xiàn)取代了傳統(tǒng)的繼電器接觸器，成為控制系統(tǒng)的核心。它已被廣泛用于制造，傳統(tǒng)工業(yè)的轉(zhuǎn)型以及機電一體化。該控制裝置集成了微計算機技術，具有抗干擾能力強，通用性強，計算速度快，指令豐富，編程方便，擴展能力強的優(yōu)點。與繼電器接觸器控制方法相比，PLC內(nèi)部電子電路包含大量用于接收開關信號的繼電器式軟元件，這為實現(xiàn)大規(guī)模開關邏輯控制提供了捷徑。

此外，隨著微機處理技術的發(fā)展，其功能早已超出了邏輯控制的范圍。例如，它可以快速輕松地實現(xiàn)轉(zhuǎn)換和PID計算，實現(xiàn)過程控制和數(shù)字控制，并實現(xiàn)上位計算機之間的PLC，PLC和通訊網(wǎng)絡功能。它不僅可以控制單個機器和一條生產(chǎn)線，而且可以控制一個機器組和許多生產(chǎn)線。它不僅可以用于現(xiàn)場控制，還可以用于遠程控制?；谝陨咸攸c，本文選擇PLC作為核心控制方法，實現(xiàn)了檢測系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)設計過程。 PLC控制系統(tǒng)的設計過程分為方案設計，硬件設計，軟件設計和系統(tǒng)調(diào)試四個步驟。 。具體設計過程如圖3.1所示。方案設計：確定被控對象的運動過程，制定系統(tǒng)實現(xiàn)方法，并根據(jù)生產(chǎn)過程要求確定總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和主要電氣部件。硬件設計：繪制電氣原理圖，并根據(jù)電氣原理圖中的信號方向完成電氣元件的現(xiàn)場安裝和接線。軟件設計：編寫PLC控制程序；系統(tǒng)調(diào)試：在硬件接線檢查正確的情況下，進行軟件調(diào)試，并根據(jù)調(diào)試結(jié)果進一步優(yōu)化軟硬件設計，直至滿足系統(tǒng)設計要求?？刂迫蝿辗治鰧椫黧w自動檢查系統(tǒng)是一種機電產(chǎn)品，集順序控制，運動控制和過程控制于一體。在控制系統(tǒng)的管理下，實現(xiàn)了導彈主體各個尺寸的自動檢查。

控制方案如圖3.2所示。圖3.2根據(jù)控制系統(tǒng)的設計要求，為了實現(xiàn)檢測系統(tǒng)的自動化和安全可靠的運行，從圖3.2可以看出，PLC是整個系統(tǒng)的核心控制系統(tǒng)，負責與各種測量儀器的交互。通過PLC的串行接口進行通訊，訪問各種開關和模擬信號，控制外圍繼電器的接通和斷開，控制步進電動機和DC電動機的運行，以及與外圍測試設備進行數(shù)據(jù)交換。在進行硬件接線之前，必須根據(jù)所選的電氣組件來設計電氣示意圖，以便使系統(tǒng)電路的整體結(jié)構(gòu)，電氣組件之間的關系以及控制信號的方向明確。電氣系統(tǒng)主要使用中間繼電器作為控制組件，以將PLC的輸出信號傳輸?shù)矫總€執(zhí)行器。該檢測系統(tǒng)的控制主要包括：對輸送機的步進電機的控制，螺旋升降平臺的步進電機的控制，每個檢測站的氣缸和氣動抓手的控制以及對檢測站的切換控制。內(nèi)徑測量中的氣體路徑。根據(jù)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，設計以PLC為核心的控制方案。結(jié)合各站的運動形式，詳細分析整個系統(tǒng)的檢測過程和數(shù)據(jù)采集過程。計算所需的I / O點數(shù)和A / D轉(zhuǎn)換通道數(shù)，完整的PLC選擇，電氣元件選擇和控制電路構(gòu)造；闡述了系統(tǒng)電源-步進電機的驅(qū)動方法。根據(jù)內(nèi)徑檢測對氣壓穩(wěn)定性的要求，選擇合適的氣壓控制元件，設計氣體閉環(huán)穩(wěn)壓空氣回路自動測量設備，并詳細描述其工作原理和控制過程。

使用Windows高級編程語言C＃完成主機監(jiān)視軟件的開發(fā)。通過與PLC的通訊，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的控制以及測量數(shù)據(jù)和測試結(jié)果的實時動態(tài)顯示；建立ACCESS數(shù)據(jù)庫以完成測量數(shù)據(jù)和測試結(jié)果的存儲，在C＃程序中編寫SQL語句以操縱數(shù)據(jù)庫；分別設計系統(tǒng)登錄界面，主操作界面和測量結(jié)果信息統(tǒng)計界面，以實現(xiàn)可視化檢查過程。老師的見解：榮健致開幕詞，研究目的和意義很明確。文獻綜述充分分析和討論了殼零件的基本結(jié)構(gòu)，工藝要求和特性，并對提議的工藝路線進行了初步分析。語言簡潔明了，格式符合標準化要求。擬議的研究計劃是切實可行的，建議進一步完善技術路線和結(jié)構(gòu)。我希望學生能夠積極工作，認真學習，根據(jù)研究計劃安排時間，并相信他能夠成功完成畢業(yè)設計工作。同意打開主題主管：2016年部門評論意見：同意打開主題Department Dean 2016 3