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前言
人类已经进入电气化时代,人们借助电气技术实现了自动控制机械、自动生产线甚至自动工厂,并大大地发展了自动控制理论。在单片机出现后,计算机成为广大工程技术人员现代化技术革新、技术革命的武器。目前,计算机在工业控制领域中得到最广泛的应用,各种机电设备都竞相引入单片机构成各种控制器、控制系统以及相应得多机系统和网络系统。而本课题母线槽贴标机控制系统,就是通过外扩键盘、显示和输入/输出接口等单元,满足母线槽自动贴标功能的单片机系统。作为一名将成为电子、电气工程技术人员的自动化专业毕业生,了解和掌握单片机及其控制系统是非常必要的。
目前国内母线槽技术参数的测定还是由人工完成,其自动检测技术在国内还是个空白。随着社会的发展,人工检测技术远远不能满足社会对生产率的要求,采用自动检测技术并配备自动化检测装置将大大提高企业生产的效率,减少人员的投入,将会给企业带来广阔的市场前景和显著的社会效益。
本课题是母线槽贴标机运动控制系统设计,课题来源是系工程实验室项目。母线槽贴标机运动控制系统是母线槽技术参数自动检测系统的一个重要组成部分,另一重要组成部分是母线槽技术参数自动检测线运动机构控制系统,由朱静同学负责该控制系统控制电路部分的设计,潘彩霞同学负责自动检测线气压传动部分的设计。
第一章概述
母线槽简介
母线槽是一种新型的配电设备,是替代传统的电缆和电缆桥架输配电系统的更新换代产品,尤其在大电流输送电方面母线槽居于主导地位, 其输电能力在200A~5000A, 母线槽由许多个直线单元和若干个弯曲单元连接组成。与传统的电缆配电方式比较,母线槽具有体积小、输送电流大、安全可靠、拆装方便、基建与配电施工互不相扰,一次投资可反复使用等优点,是一种理想的配电产品。母线槽的安装可直接从变压器接到低压配电柜,也可以从低压柜直接接到配电系统作为配电干线线路。
母线槽主要有三相三线制、三相四线制和三相五线制,其中又有单通道和双通道之分,截面如图1-1所示。按制造工艺和用途,又可以分为:密集型母线槽、空气型母线槽、高性能型母线槽、耐火型母线槽、防水型母线槽、绝缘型母线槽等。适用于高层建筑、多层工业工房、机床密集的车间、产品工艺多变的车间、老车间和厂房的改造,以及各种实验室、展览馆、体育馆、宾馆等场所作电力馈电和配电使用。
母线槽结构(图1-1):由绝缘垫块(酚醛塑料)、固定螺栓、导电排、绝缘层(聚四氟乙烯)、侧板、盖板和外壳螺栓等部件组成。
母线槽应用范围广,可以应用于多个行业的许多场合;防护等级高,可广泛应用于室内、户外、地下、水中和含有腐蚀性气体等特殊环境中。
。其主要参数有:额定电流及电压,介电性能,绝缘电阻,结构强度和防护等级等,产品型号标识如图1-2所示。母线槽的参数性能要求达到:
1)母线槽保证在额定工作电流及110%的额定电压下长期正常工作。
2)母线槽单元应承受交流2500V(有效值)的工频耐压,历时1min无击穿或闪络现象。
3)母线槽单元相与相之间及外壳之间的绝缘电阻均不低于20M欧姆。
4)母线槽2m长度中间能承受2m母线槽本身重量加90kg的静负荷,不影响其性能,,不影响其性能。
5)防护等级为IP40。
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a) b)

c) d)
图1-1 母线槽截面图
a)三线制截面 b)四线制截面 c)双通道四线制 d)五线制截面
1—绝缘垫块 2—固定螺栓 3—导电排 4—绝缘层 5—侧板 6—盖板 7—外壳螺栓
图1-2 母线槽产品型号
自动检测系统的组成及控制流程
母线槽自动检测系统主要由一个上位机(PC)、运动控制系统(或称下位机)、母线槽参数检测系统、贴标机、气压系统、辅助动作执行结构、包装机构、定位机构、步进驱动系统等组成,并配备了相关的传输机构、打印机等,如图1-3所示。
上位机
打印机
检测系统
下位机
气压传动系统
贴标机
功率放大系统
母线槽
步进驱动系统
执行机构(气缸)
母线槽
测试台
定位机构
包装机构
自动检测系统的组成及控制流程框图
上位机(PC)主要负责母线槽自动检测系统的总体控制,控制下位机、接收检测系统检测数据、打印检测结果及控制贴标机贴标。下位机由8031单片机构成,主要控制
气缸传动系统和步进驱动系统,相应执行机构单元根据控制系统发出的控制信号动作。贴标机系统由8031及外围电路组成,接收上位机控制信号,控制贴标机械手,抓取打印机打印的标签并粘贴到母线槽外壳上。定位机构是由气缸驱动的。
第二章贴