【正文】 屏的界面設(shè)計(jì)。 由于本人的時(shí)間和能力有限，將此課題的有關(guān)知識(shí)做到完完全全的理解和應(yīng)用不可能在短短幾個(gè)月內(nèi)完成。計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)1第 1 章 緒 論 研 究 背 景在我國(guó)，第一代 EAS（商品電子防盜系統(tǒng)英文簡(jiǎn)稱）系統(tǒng)在上海交通大學(xué)消磁實(shí)驗(yàn)室于 1980 年研制成功。后來(lái)各高等院校各自的 EAS 科研成果也不斷地向企業(yè)轉(zhuǎn)化，為我國(guó)圖書(shū)館實(shí)現(xiàn)開(kāi)架式管理的普及奠定了基礎(chǔ)。 [3][4]條形碼的局限提到標(biāo)簽，人們自然會(huì)聯(lián)想起條形碼，條形碼在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)都擔(dān)任著重要的角色。而 RFID的應(yīng)用就會(huì)用到 EMID 標(biāo)簽。這樣所制作出的傳感器不止有著簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、低廉的成本，而且可靠性高。非 晶 態(tài) 合 金 磁 性 標(biāo) 簽 的 特 性 ：1） 磁 導(dǎo) 率 高 和 飽 和 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 低 的 特 點(diǎn) 決 定 了 它 可 以 降 低 勵(lì) 磁 功 率 ；2） 磁 致 伸 縮 系 數(shù) 小 ， 減 少 機(jī) 械 應(yīng) 力 對(duì) 磁 性 標(biāo) 簽 性 能 的 影 響 ；3） 機(jī) 械 尺 寸 小 ， 這 樣 可 以 增 加 標(biāo) 簽 的 隱 藏 性 ；4） 標(biāo) 簽 材 料 的 特 殊 性 決 定 其 難 于 被 仿 制 。很 容 易 就 能 粘 貼 在 書(shū) 脊 里 頭 或 藏 在 被 監(jiān) 測(cè) 物 品 的 隱 藏 處 。 這 種 用 于 圖 書(shū) 防 盜 的 金 屬 防 盜 標(biāo) 簽 由 若 干 段 間 隔 的 高 碳 鋼條 、 非 晶 合 金 磁 條 通 過(guò) 兩 層 雙 面 膠 帶 疊 合 粘 貼 而 成 。 對(duì) 于 這 種 情 況 ， 本 文 討 論 研 制 一 種 自 動(dòng) 按 照所 設(shè) 定 參 數(shù) 進(jìn) 行 切 割 生 產(chǎn) 標(biāo) 簽 的 標(biāo) 簽 卷 盤 機(jī) 。計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)2最 終 所 切 割 生 產(chǎn) 出 的 標(biāo) 簽 樣 品 如 下 圖 11 所 示 ： 這 是 我 們 自 己 設(shè) 置 的 鋼 帶 長(zhǎng) 、 段數(shù) 以 及 段 長(zhǎng) 等 參 數(shù) ， 當(dāng) 然 生 產(chǎn) 出 的 標(biāo) 簽 參 數(shù) 是 可 以 修 改 的 ， 當(dāng) 設(shè) 置 參 數(shù) 完 后 就 可 以 進(jìn)行 自 動(dòng) 生 產(chǎn) 了 。 主 要 的 工 序 流 程 分 別 是 由 2 臺(tái) 步 進(jìn) 電 機(jī) 驅(qū) 進(jìn) 行 送 料 ，有 一 套 計(jì) 算 機(jī) 控 制 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 行 協(xié) 調(diào) 動(dòng) 作 鋼 刀 進(jìn) 行 切 割 ， 并 最 后 進(jìn) 行 標(biāo) 簽 的 貼 合 與 卷 盤 。 膠 帶 料 架 上 配 有 膠 帶放 帶 裝 置 ， 膠 帶 放 帶 裝 置 位 于 垂 直 平 臺(tái) 上 。 如 果 一 切 正 常 ， 系 統(tǒng) 會(huì) 進(jìn) 行 自 動(dòng) 式 循 環(huán) 的 工 作 根 據(jù) 用 戶 所 設(shè) 定 的 產(chǎn) 品 參 數(shù) ， 產(chǎn) 品的 參 數(shù) 包 括 產(chǎn) 品 長(zhǎng) 度 ， 鋼 帶 段 數(shù) 等 。在 每 個(gè) 自 動(dòng) 循 環(huán) 工 作 中 都 要 采 用 非 接 觸 檢 測(cè) 技 術(shù) 檢 測(cè) ， 用 于 檢 測(cè) 供 料 情 況 及 機(jī) 器 狀 態(tài) 。機(jī)器里有一個(gè)切割裝置：用于切割最后導(dǎo)出的成品，切割裝置在運(yùn)行時(shí)都是由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)制造業(yè)中常用的偏心輪及連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)偏心輪轉(zhuǎn)一圈時(shí)，切刀完成了上，下的運(yùn)動(dòng)，從而完成一次切割。更換裁切刀時(shí)，只需把相應(yīng)固定螺絲擰松即可。計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)3 研 究 目 的 及 意 義隨 著 社 會(huì) 的 發(fā) 展 ， 自 動(dòng) 化 技 術(shù) 日 新 月 異 ， 絕 大 部 分 的 工 業(yè) 機(jī) 器 由 手 工 控 制 逐 漸 轉(zhuǎn)變 為 全 自 動(dòng) 控 制 。 EMID 標(biāo) 簽 可 切 割 成 各 種 尺 寸用 于 不 同 的 貨 物 ， 圖 書(shū) 上 從 而 達(dá) 到 防 盜 效 果 。 因 此 ， 我 覺(jué) 得 “EMID 標(biāo) 簽 自 動(dòng) 卷 盤 機(jī) ”電 氣 控制 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 是 多 么 的 刻 不 容 緩 。 CPM2A PLC 控 制 1 個(gè) 異 步 交 流 電 機(jī) 啟 停 控 制 ， 驅(qū) 動(dòng) 2 個(gè) 步 進(jìn) 直 流 電 機(jī) ， 有 啟 動(dòng) 、停 止 、 復(fù) 位 按 鈕 。 [1]從 而 降 低 了 生 產(chǎn) 故 障 的 發(fā) 生 率 ， 提 高 了 生 產(chǎn) 的 工 作 效 率 。 由 觸 摸 屏 表 面 的 觸 摸 檢 測(cè) 元 件 來(lái) 檢 測(cè) 觸 摸 的 位 置并 將 檢 測(cè) 到 的 信 號(hào) 傳 送 到 觸 摸 屏 控 制 器 中 。 CPU 單 元 經(jīng) 過(guò) 通信 線 纜 將 PLC 中 的 相 關(guān) 信 息 傳 送 給 觸 摸 屏 控 制 器 以 此 來(lái) 將 信 息 顯 示 在 觸 摸 屏 上 。 系 統(tǒng) 框 圖 如 下 ： 圖 12 PLC 的 系 統(tǒng) 框 圖步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始 停止 急停 復(fù)位P L C傳感器步進(jìn)電機(jī) 異步電機(jī) 直流電機(jī)直流電機(jī)直流電機(jī)觸摸屏計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)4從上圖 12 中我們可以看出本課題首先要分析可編程控制器 PLC 的控制結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)研究實(shí)現(xiàn)與觸摸屏數(shù)據(jù)傳遞的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化、生產(chǎn)方便化、生產(chǎn)效率化、工廠效益最大化；為了滿足宏觀市場(chǎng)的需求，解決目前市場(chǎng)供需不平衡問(wèn)題，研究如何進(jìn)行自動(dòng)機(jī)械化批量生產(chǎn) EMID 標(biāo)簽并將 RFID 技術(shù)、可編程邏輯控制器 PLC 技術(shù)、觸摸屏技術(shù)和非晶技術(shù)結(jié)合在一起。 人 們 用 觸 摸 屏 來(lái) 代 替 鼠 標(biāo) 或 鍵 盤 以 達(dá) 到 操 作 更 直 接 、 便 捷 的 目 的 。觸 摸 屏 系 統(tǒng) 一 般 包 括 兩 個(gè) 部 分 ： 觸 摸 監(jiān) 測(cè) 裝 置 和 觸 摸 屏 控 制 器 。而 觸 摸 屏 控 制 器 的 主 要 功 能 是 從 觸 摸 點(diǎn) 檢 測(cè) 裝 置 上 接 收 觸 摸 信 息 ， 并 將 它 轉(zhuǎn) 換 成觸 點(diǎn) 坐 標(biāo) ， 再 傳 送 給 CPU 同 時(shí) 也 能 接 收 CPU 發(fā) 來(lái) 的 命 令 并 加 以 執(zhí) 行 。 現(xiàn) 今 觸 摸 屏 已 由 原 來(lái) 的 單 點(diǎn) 觸屏 發(fā) 展 到 多 點(diǎn) 觸 屏 了 。 他 可 以 用 來(lái) 顯 示 工 業(yè)生 產(chǎn) 的 數(shù) 據(jù) 以 此 達(dá) 到 監(jiān) 控 設(shè) 備 狀 態(tài) 的 目 的 ， 設(shè) 置 工 業(yè) 生 產(chǎn) 的 參 數(shù) ， 并 且 以 靜 態(tài) 畫(huà) 面 ，圖 標(biāo) ， 動(dòng) 態(tài) 畫(huà) 面 等 形 式 描 繪 自 動(dòng) 化 控 制 生 產(chǎn) 過(guò) 程 。(2)PLC 簡(jiǎn) 介 ： PLC 的 中 文 全 稱 是 可 編 程 邏 輯 控 制 器（ ProgrammableLogicController， PLC） ， 它 內(nèi) 部 使 用 一 類 可 編 程 的 存 儲(chǔ) 器 來(lái) 存 儲(chǔ) 程序 ， 可 以 執(zhí) 行 邏 輯 運(yùn) 算 、 順 序 控 制 、 定 時(shí) 、 計(jì) 數(shù) 與 算 術(shù) 操 作 等 操 作 指 令 ， 并 可 以 控 制各 種 類 型 的 機(jī) 械 或 生 產(chǎn) 過(guò) 程 通 過(guò) 數(shù) 字 或 模 擬 式 輸 入 /輸 出 。 [8]各 種 類 型 的 機(jī) 械 或 生 產(chǎn) 過(guò) 程 通 過(guò) 數(shù) 字 式 或 模 擬 式 的 輸 入 、 輸 出 接 口 。 用 戶 在 購(gòu) 買 符 合 自 己 需 要 的 PLC 后 ， 只 需 要計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)5按 說(shuō) 明 書(shū) 的 提 示 ， 做 少 量 的 接 線 工 作 和 簡(jiǎn) 單 的 用 戶 程 序 編 制 ， 即 可 在 生 產(chǎn) 實(shí) 踐 中 靈 活方 便 應(yīng) 用 PLC。(3)RFID 簡(jiǎn) 介 ： 射 頻 識(shí) 別 即 RFID（ Radio Frequency Identification） 技 術(shù) ， 又被 稱 為 無(wú) 線 射 頻 識(shí) 別 ， 是 一 種 通 信 技 術(shù) ， 通 過(guò) 無(wú) 線 電 信 號(hào) 識(shí) 別 指 定 的 目 標(biāo) 并 讀 寫(xiě) 相 關(guān)數(shù) 據(jù) 而 無(wú) 需 識(shí) 別 系 統(tǒng) 與 特 定 目 標(biāo) 之 間 建 立 機(jī) 械 或 光 學(xué) 接 觸 。 當(dāng) 前 正 以 其 獨(dú) 特 的 性能 和 優(yōu) 勢(shì) 引 發(fā) 一 場(chǎng) 流 通 化 的 信 息 化 革 命 。 其 優(yōu) 點(diǎn) 是 無(wú) 需 接 觸 識(shí) 別 ， 識(shí) 度距 離 遠(yuǎn) ， 信 息 存 儲(chǔ) 量 大 ， 讀 寫(xiě) 速 度 快 ， 讀 取 準(zhǔn) 確 和 安 全 可 靠 ， 采 用 RFID 中 間 件 技 術(shù)能 夠 更 好 地 完 成 物 流 自 助 流 通 和 智 能 盤 點(diǎn) 管 理 系 統(tǒng) 的 構(gòu) 建 。 有 源 式射 頻 識(shí) 別 系 統(tǒng) 的 速 寫(xiě) 能 力 也 是 RFID 的 重 要 優(yōu) 點(diǎn) 。 [13]RFID 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 使 得 非 常 薄 小 的 芯 片 可 以 嵌 入 粘 性 標(biāo) 貼 中 ， 標(biāo) 貼 非 常 容 易 地 固定 在 書(shū) 本 上 ， 這 一 發(fā) 展 配 合 圖 書(shū) 館 信 息 系 統(tǒng) ， 為 創(chuàng) 造 數(shù) 字 化 、 自 動(dòng) 化 的 圖 書(shū) 館 提 供 了非 常 美 好 的 機(jī) 會(huì) 。 [15]計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)6在 國(guó) 際 上 ， 圖 書(shū) 館 業(yè) RFID 規(guī) 模 化 應(yīng) 用 已 走 過(guò) 了 12 年 歷 程 ， 在 中 國(guó) 圖 書(shū) 館 業(yè) 也 經(jīng)歷 了 7 個(gè) 春 秋 。 由 于 RFID 應(yīng) 用 特 別 適 用 于 圖 書(shū) 館 業(yè) 的 各 類 作 業(yè) ， 解 決 了 以 往 圖 書(shū) 館業(yè) 多 少 年 希 望 解 決 的 問(wèn) 題 ， 而 且 創(chuàng) 新 不 斷 涌 現(xiàn) ， 使 得 今 天 圖 書(shū) 館 業(yè) 異 軍 突 起 、 能 夠 跑在 超 市 零 售 業(yè) 之 前 成 為 推 進(jìn) RFID 應(yīng) 用 的 探 路 先 鋒 。 中 國(guó) 最 大 的 RFID 項(xiàng) 目 的 圖 書(shū) 館 是 深 圳 圖 書(shū) 館 。 另 外 還 有 許 多 新 建 圖 書(shū) 館 也 在 規(guī) 劃 實(shí) 施 中 。 如 今 已 有 越 來(lái) 越 多 的圖 書(shū) 館 已 充 分 認(rèn) 識(shí) 到 RFID 技 術(shù) 所 帶 來(lái) 的 偉 大 變 革 。在 信 息 時(shí) 代 為 了 追 求 操 作 機(jī) 器 的 方 便 性 ， 此 系 統(tǒng) 加 入 了 觸 摸 屏 技 術(shù) ， 此 技 術(shù) 的 加入 使 得 本 系 統(tǒng) 的 人 機(jī) 交 互 界 面 更 加 良 好 。 這 樣 一 個(gè) EMID 標(biāo) 簽 的 生 產(chǎn) 過(guò) 程 就 結(jié) 束 了 。 從 而完 成 一 個(gè) 動(dòng) 作 過(guò) 程 。 EMID 電 器 原 理 圖 介 紹 EMID 電 氣 原 理 圖 包 包 括 2 個(gè) 送 料 步 進(jìn) 電 機(jī) ， 1 個(gè) 裁 切 交 流 電 機(jī) ， 3 個(gè) 直 流 電 機(jī) ，供 電 器 ， OMRON CPM2A40CDTD， 觸 摸 屏 。 還用 到 一 個(gè) 空 氣 開(kāi) 關(guān) ， 它 是 非 常 重 要 的 一 種 電 器 在 低 壓 配 電 網(wǎng) 絡(luò) 和 電 力 拖 動(dòng) 系 統(tǒng) 中 ， 它有 著 控 制 和 多 種 保 護(hù) 的 作 用 。計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)8 圖 21 供電系統(tǒng)保護(hù)開(kāi)關(guān)以及散熱接線圖下 面 是 供 電 系 統(tǒng) 開(kāi) 關(guān) 電 源 的 接 線 圖 ， 可 以 看 出 ， 2 個(gè) 電 源 開(kāi) 關(guān) 分 別 采 用 SYN100S24 兵 裝 電 源 24V/5A 100W ACDC 開(kāi) 關(guān) 電 源 和 臺(tái) 灣 明 瑋 D50B 雙 路 輸 出 開(kāi) 關(guān) 電源 。計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)9 圖 22 供電系統(tǒng)保護(hù)開(kāi)關(guān)電源接線圖下 面 是 供 電 系 統(tǒng) 變 壓 器 接 線 圖 ， 顧 名 思 義 ， 這 2 個(gè) 變 壓 器 就 是 用 來(lái) 改 變 電 壓 的 ，因 為 系 統(tǒng) 外 接 電 源 是 220V 的 交 流 電 源 ， 為 了 滿 足 系 統(tǒng) 中 各 組 件 不 同 電 壓 的 用 電 需 求 ，所 以 需 要 變 壓 器 來(lái) 完 成 電 壓 轉(zhuǎn) 換 的 這 一 工 作 。在整個(gè)系統(tǒng)中有 2 個(gè)送料電機(jī)，送料電機(jī) 1 和送料電機(jī) 2。驅(qū)動(dòng)器的 CP+，DIR+ ，F(xiàn)REE+ 端口接 24V 直流電源，CP端口通過(guò)一個(gè) 電阻連接 PLC 的輸出端子臺(tái)的 IR1000 端口，DIR端口通過(guò) 電阻連接PLC 的輸出端子臺(tái)的 IR1001 端口，F(xiàn)REE端口通過(guò) 電阻連接 PLC 的輸出端子臺(tái)的IR1004 端口。到這就完成了送料電機(jī) 1 的接線。 驅(qū) 動(dòng) 器 的CP+， DIR+， FREE+端 口 接 24V 直 流 電 源 ， CP端 口 通 過(guò) 一 個(gè) 電 阻 連 接 PLC 的 輸 出端 子 臺(tái) 的 IR1002 端 口 ， DIR端 口 通 過(guò) 電 阻 連 接 PLC 的 輸 出 端 子 臺(tái) 的 IR1003 端口 ， FREE端 口 通 過(guò) 電 阻 連 接 PLC 的 輸 出 端 子 臺(tái) 的 IR1004 端 口 。 到 這 就 完 成 了 送 料 電 機(jī) 2 的 接 線 。 圖 27 系統(tǒng)卷盤直流電機(jī)接線圖從 上 圖 可 以 看 出 卷 盤 直 流 電 機(jī) 一 個(gè) 電 源 線 接 口 通 過(guò) 一 個(gè) 正 極 接 了 24V 直 流 電 源 ，負(fù) 極 接 了 PLC 輸 出 端 子 臺(tái) 的 IR1007 端 口 的 繼 電 器 與 供 電 電 源 的 24V 直 流 電 源 線 相 連 ，電 機(jī) 的 另 一 個(gè) 電 源 線 接 口 與 供 電 電 源 的 接 地 線 相 連 。計(jì) 算 機(jī) 信 息 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)14 圖 28 OMRON PLC 接線圖上 圖