1、本科毕业论文系列开题报告电气工程及其自动化数控成型机显示系统设计一、课题研究意义及现状触控科技的萌芽虽可追溯至上个世纪七十年代，但直到近几年，它才真正崭露头角。触控技术得以商品化，除了得益于平面显示器的普及、操作系统纳入人机接口应用、材料与生产制造技术上的突破外，最重要的还包括了苹果(Apple)的 iPhone 营销策略。触摸屏技术方便了人们对计算机的操作使用，是一种极有发展前途的交互式输入技术。世界各国对此普遍给予重视，并投入大量的人力物力进行研发，新型触摸屏不断涌现，如触摸笔、触摸板等新技术不断涌现。触摸屏的发展呈现专业化、多媒体化、立体化和大屏幕化等趋势。随着信息社会的发展，人们需要获
2、得各种各样的公共信息。以触摸屏技术为交互窗口的公共信息传输系统通过采用先进的计算机技术，运用文字、图像、音乐、解说、动画、录像等多种形式，直观、形象地把各种信息介绍给人们，给人们带来极大的方便。可以预见，随着触摸屏技术的迅速发展，触摸屏的应用领域会越来越广性能会越来越好。而且随着应用软件方面的进步，相继推出了公共信息查询系统和金融、邮政、城市信息港触摸信息终端 KIOSK 应用系统等，也使得触摸产品的应用范围从简单的查询扩大到集查询业务、上网于一体，行业范围从公共事业、政府到事业单位、一般企业，甚至个人的掌上电脑，都是触摸产品的天地。随着社会生产和科学技术的迅猛发展，机械产品的需求日益增长，需
3、求样式多样化。为了适应不同的工件尺寸，工程师不得不时时改变加工程序，影响加工效率。该课题研究的是采用 PLC触摸屏控制成型机，将加工程序编成一个“傻瓜程序”，将需要改变的工作参数用一些变量代替，操作人员只需要将这些变量对应的值输入到界面的相关位置就可以了。这种显示系统的设计减少了工程量,提高了企业生产效率。结合指导老师的研究，这种显示系统的设计师可行的和必要的，也十分有意义。二、课题研究的主要内容和预期目标研究的主要内容：1 研究数控成型机的硬件组成，研究其工作原理以及生产过程。研究其锁模、移模；研究其直角模头；研究其电气控制系统：有独立的电气控制箱，PLC、变频器。DTC 温控表和工业触摸屏
4、组成，油水分离净化器，整机主要安装操作键盘。2 使用 PLC 实现数控成型机显示系统的设计。预期目标：能够获得比较理想的数控成型机的工作原理和 PLC 的相关数据参数，通过研究其工作流程，得到相关的资料。通过 PLC 软件实现显示系统程序 ，在 PLC 上仿真和实现,同时完成显示系统的设计程序。同时结合老师的指导，最终实现数控成型机显示系统设计。显示系统设计要求如下：（1）系统主界面、 （2）功能选择界面、（3）时间设定界面、 （4）系统设置界面、（5）系统螺杆温度界面、 （6）系统模头温度、（7）模拟显示界面、 （8）动作显示界面、（9）自动润滑装置设置、 （10）螺杆参数 1、（11）系统
5、手动界面、 （12）系统故障显示画面。（13）螺杆参数 2、 （14）模头参数 1、（15）模头参数 2三、课题研究的方法及措施课题研究的方法：通过学过的理论知识和实验经历对成型机的各个硬件组成部分，PLC 控制应用和触摸屏控制应用进行进一步的研究，在研究的过程中巩固和系统整理自己学习的知识，并在此基础上进行创新研究。搜集相关的课题资料，同时认真阅读研究，在理解的基础上和指导老师的指导下，使用 PLC 来实现的具体成型机工作流程，最后论证和完善设计方案。课题研究的措施：1. 搜集查阅成型机相关资料，对 PLC 应用设计情况进行熟悉了解；确定课题的研究和实现方案，对方案中的硬、软件进行必要的分析
6、和研究。2. 对成型机的工作流程进行进一步的研究，从而确定显示系统的设计。3. 通过相关的软件完成触摸屏界面的设计。4. 通过软件仿真来初步体现 PLC触摸屏实现显示系统过程。5. 分析获得的相关数据参数。整理分析资料，撰写论文.四、课题研究进度计划毕业设计期限：自 2010 年 10 月 18 日至 2011 年 5 月 17 日。第一阶段（自 2010 年 10 月 18 日至 2010 年 12 月 4 日）：分析任务，收集资料，系统总体方案设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译。第二阶段（自 2010 年 12 月 5 日至 2011 年 4 月 1 日）：设计与写论文，软件程序设计，
7、撰写设计报告与论文。第三阶段（自 2011 年 4 月 2 日至 2010 年 5 月 17 日）：论文修改，准备答辩。五、参考文献1 邢丽娟, 杨世忠.触摸屏的性能及应用J. 电子产品世界，2006，9.2 翁小平.触摸感应技术及其应用M. 北京：航空航天出版社，2010，1.3 曹箐，李斌.三菱 PLC、触摸屏和变频器应用技术M. 北京：机械工业出版社，2010，3.4 李方圆.触摸屏工程应用M. 北京：电子工业出版社，2008，4.5 巫莉，黄江锋.电气控制与 PLC 应用M. 北京：电力出版社,2008，5.6 韩兵.触摸屏技术及应用M. 北京:化学工业出版社,2008,10.7 马红
8、旗. 触摸屏在 PLC 中的应用J . 机电一体化,2003，9(4).8 苟晓卫,汪卫民.触摸屏与 PLC 快速入门与实践M. 北京:人民邮电出版社,2010，8.9 触摸屏EB/OL,2010-11-27.http:/ Mohammed Bani Younis; Alexander Fay; Georg Frey. Automatic Re-lmplementation of PLC Programs.ATP lenternational 2008(1).毕业论文文献综述电气工程及自动化关于工控机的显示系统综述摘要：文中介绍了触摸屏相关的原理、分类以及发展情况。同时也说明了 PLC 与触摸
9、屏在自动化控制的优势。关键字：触摸屏 ;PLC;显示系统。1.引言随着多媒体信息查询的与日俱增，人们越来越多地谈到触摸屏，因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情，而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术，我们用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直截了当，这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。2. 触摸屏特性2.1 触摸屏的原理触摸屏系统一般包括两个部分：触摸检测装置和触摸屏控制器。触摸检测装置安装在显示器屏幕前，用于检测用户触摸位置，接受后发送给触摸屏控制器；触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装
10、置上接受触摸信息，并将它转换成触点坐标，再发送给 CPU，它同时能接受 CPU 发来的命令并加以执行。 12.2 触摸屏的分类随着科技的进步，触摸屏技术也经历了从低档向高档逐步升级和发展的过程。根据其工作原理，其目前一般被分为四大类：电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线式触摸屏和表面声波触摸屏。从技术原理来区分触摸屏，可分为五个基本种类：矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台。电容屏设计理论虽好，但其图像失真问题很难根本解决；红外线触摸屏虽然价格低廉，但外框易碎，容易产生光干扰，在曲面情况下容易失真；
11、电阻屏的定位准确，但其价格颇高，而且怕刮容易损伤。表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷，清晰抗暴，适于各种场合，但表面的水滴、尘土会会使触摸屏变地迟钝，甚至不工作。2.3 触摸屏三个基本技术特性 透明性能触摸屏是由多层的复合薄膜构成，透明性能的好坏直接影响到触摸屏的视觉效果。衡量触摸屏透明性能不仅要从它的视觉效果来衡量，还要从透明度、色彩失真度、反光性和清晰度这四个特性。 绝对坐标系统我们传统的鼠标是一种相对定位系统，只和前一次鼠标的位置坐标有关。而触摸屏则是一种绝对坐标系统，要选哪就直接点哪，与相对定位系统有着本质的区别。绝对坐标系统的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有任何关系，每
12、次触摸的数据通过校准转为屏幕上的坐标,不管在什么情况下，触摸屏这套坐标在同一点的输出数据是稳定的。不过由于技术原理的原因，同一点触摸的每一次采样数据可能不是相同的，不能保证绝对坐标定位，点不准，这就是触摸屏最怕的问题：漂移。对于性能质量好的触摸屏来说，漂移的情况出现的并不是很严重。 检测与定位各种触摸屏技术都是依靠传感器来工作的，甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠性、稳定性和寿命。3. 基于 PLC 的工控机显示系统3.1 PLC 控制的意义PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器
13、，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 53.2 触摸屏与 PLC 在自动化控制的优势触摸屏是一种新型可编程控制终端，是新一代高科技人机界面产品，适用与现场控制。在工艺参数较多时又需要人机界面使用触摸屏，可使整个生产的自动化控制的功能得到大大的加强。PLC有着运算速度高、指令丰富、功能强大、可靠性高、使用方便、编程灵活、抗干扰能力强等特点。近几年，科学技术的不断进步，各行业对其生产设备和系统的自动化
14、程度要求越来越高，采用现在自动化控制技术对减轻劳动强度、优化生产工艺、提高劳动生产率和降低生产成本都有很重要的作用。触摸屏结合PLC在显示系统中使用，可以让操作者在触摸屏中直接设定目标值，通过PLC与实际值进行比较运算，直接向机器发出运算指令，大大方便操作。把触摸屏应用到以PLC为核心的控制系统中，不仅可以省略传统的按钮、按键和指示灯等，减少大量的配线，提高控制系统的可靠性，而且还可以在较短时间内完成实用的触摸屏设计。 74.触摸屏的发展趋势触摸屏技术方便了人们对计算机的操作使用，是一种极有发展前途的交互式输入技术。世界各国对此普遍给予重视，并投入大量的人力物力进行研发，新型触摸屏不断涌现。触
15、 摸 屏 目 前 主 要 还 是 集 中 在 小 尺 寸 上 的 应 用 ， 未 来 的 发 展 将 是 一 个 触 控 和 遥 控 的 世界 ， 所 以 大 尺 寸 触 摸 屏 的 发 展 是 目 前 触 摸 屏 发 展 的 趋 势 ， 创 科 恒 远 在 大 尺 寸 触 摸 屏 的 领域 上 发 展 有 着 先 进 的 技 术 ， 尤 其 是 多 点 触 摸 的 应 用 领 域 ， 其 在 WINDOWS7 下 开 发 的多 点 触 摸 技 术 已 经 广 发 应 用 于 市 场 ， 在 市 场 的 应 用 中 给 了 民 众 耳 目 一 新 的 感 觉 ， 深得 广 大 民 众 的 喜
16、爱 。 所 以 未 来 的 世 界 是 个 触 控 的 世 界 ， 是 个 遥 控 的 世 界 ， 大 尺 寸 触 摸 屏的 发 展 有 着 广 泛 的 空 间 。 9总之，触摸屏的发展呈现专业化、多媒体化、立体化和大屏幕化等趋势。随着信息社会的发展，人们需要获得各种各样公共信息。以触摸屏技术为交互窗口的公共信息传输系统通过采用先进的计算机技术，运用文字、图像、音乐、解说、动画、录像等多种形式，直观、形象地把各种信息介绍给人们，给人们带来极大的方便。可以预见，随着触摸屏技术的迅速发展，触摸屏的应用领域会越来越广，性能会越来越好。参考文献1 邢丽娟, 杨世忠.触摸屏的性能及应用J. 电子产品世界
17、，2006，9:1517.2 翁小平.触摸感应技术及其应用M. 北京：航空航天出版社，2010，1.3 曹箐，李斌.三菱 PLC、触摸屏和变频器应用技术M.北京： 机械工业出版社，2010，3.4 李方圆.触摸屏工程应用M. 北京：电子工业出版社，2008，4.5 巫莉，黄江锋.电气控制与 PLC 应用M. 北京：电力出版社,2008，5.6 韩兵.触摸屏技术及应用M. 北京:化学工业出版社,2008,10.7 马红旗. 触摸屏在 PLC 中的应用J . 机电一体化,2003，9(4):2125.8 苟晓卫,汪卫民.触摸屏与 PLC 快速入门与实践M. 北京:人民邮电出版社,2010，8.9
18、触摸屏EB/OL,2010-11-27. http:/ Mohammed Bani Younis; Alexander Fay; Georg Frey. Automatic Re-lmplementation of PLC Programs.ATP lenternationalJ. 2008(1).毕业设计（20_ _届）数控成型机显示系统设计摘 要随着社会生产和科学技术的迅猛发展，机械产品的需求日益增长，需求样式多样化。为了适应不同的工件尺寸，工程师不得不时时改变加工程序，影响加工效率。这种情况下，机器向着高速度、自动化、智能化发展。人机界面就是这种情况的产物，能大幅度地增加数控机床的加工效
19、率、操作的安全性和可靠性。这篇文章就是通过研究 PLC 和人机编辑软件来设计一个数控机床成型机显示系统，使得工程师能摆脱困境，将精力投向更加重要的事情。根据 PLC 工程设计和人机界面编辑软件设计的方法，总体可以分为 4 个步骤，总体设计、PLC 设计、人机界面设计、制作和调试。总体设计参考 SCJ 系列数控塑料中空成型机的使用说明书，来完成以下 15 个界面的设计：系统主界面、功能选择界面、时间设定界面、系统设置界面、系统螺杆温度界面、系统模头温度、模拟显示界面、动作显示界面、自动润滑装置设置、螺杆参数 1、螺杆参数 2、模头参数 1、模头参数 2、系统手动界面、系统故障显示画面。希望通过这
20、个设计，能与硬件相结合，加速机器的自动化和智能化，提高加工效率，增加操作人员的安全性。同时，这个界面可以对机器的各个动作和参数进行监视，大大提高了机器的灵活度，出现问题也能很快的解决。关键字：PLC；触摸屏；人机界面；成型机AbstractWith the rapid development of social production and scientific technology, the demand for mechanical products is growing, and the types of demand are diversified. In order to adapt
21、 to different size of workpiece, engineers have to constantly change processing procedure, which affects working efficiency. In this case, the machineries are developed towards high speed, automation and intelligence. Human-computer interface is a kind of such products that can greatly improve the w
22、orking efficiency, control safety and reliability of numerical control machine. This article is through research PLC and man-machine authoring software to design a numerical control machine to moulding machines display system, helping engineers to get rid of trouble and save energy to do something m
23、ore important.Based on PLC engineering design and human-computer interface authoring software design method, the overall process can be divided into four steps, overall design, PLC design, man-machine interface design, and production and debugging. The overall design reference the manuals of SCJ ser
24、ies CNC plastic blow molding machines to complete the following 15 interface design: the system master interface, function selection interface, time setting interface, the interface of system setup, system screw temperature interface, systems die head temperature, analog display interface, action di
25、splay interface, automatic lubrication device setting, screw parameter 1, screw parameters 2, die head parameter 1, die head parameters 2, system manual interface, system fault display screen. Hope that through the design, combined with hardware accelerated machine, to improve the automatic and inte
26、lligent of the machining, the working efficiency, and increasing the safety of operators. Meanwhile, the interface can be used to monitor each action and parameters of the machine. This greatly improves the machines flexibility, and problems can be resolved quickly.Key Words: PLC； touch screen；human-computer interface；make-up machine
