本文以混合式数字化折页机预置系统为研究对象,从总体方案确定、硬件设计、软件设计和系统调试等几个方面展开了对混合式折页机预置系统的自动控制研究。从实际工作流程出发,建立了上下位机的控制模式,以IPC机为上位机,数台PLC为下位机的小型集成系统。 首先,阐述了系统的总体设计。通过对比分析集散控制系统和计算机集中控制系统各自的特点及使用范围,确定本论文的总体设计方案。该系统总体方案基于集散控制系统的思想,以集中管理和分散控制为指导原则,选用IPC和PLC构成上下位机的结构形式,从而实现系统控制目标。 其次,介绍了系统硬件设计选用。硬件部分包括上位机设计选用、下位机设计选用、通信硬件设计选用、传感器选型、步进电机选择、电源的选择和设计以及系统硬件连接。 通过比较工控机和品牌个人电脑的特点和性能,以及本系统的实际工作环境和工作要求,决定选工控机作为本系统的上位机。 下位机的功能主要是完成定位控制,考虑到现场控制所受的干扰大,并且系统控制精度要求较高,通过对比分析选用日本三菱公司的FX1s系列的PLC,PLC的高可靠性可以很好地满足控制要求。 上下位机的通信硬件选用基于RS232-RS485的串口通讯,下位机PLC之间通信硬件选用三菱公司的FX1s-485-BD型通讯模板。 从控制精度和感应灵敏度出发,传感器选用霍尔接近型传感器。 参考国内外预置系统的控制,选择了步进电机作为本系统的执行装置。步进电机选择了优点突出的CRK系列的五相步进电机。 电源选择和设计,主要是指驱动器、驱动器输入电压、PLC、传感器等电源的选择和设计。 再次,论述了系统的软件设计。首先从混合式折页机折页原理、机械结构出发,确定了14种标准折页模式,并分别给出了各个模式的折页方法、参数大小。通过折页模式的确定,进行上位机系统的软件设计,主要包括了界面设计和程序设计两部分。下位机软件设计是PLC梯形图设计。 最后,介绍了系统的现场调试,通过对各种折页模式输出纸张实际尺寸的测量数据进行系统性能分析。