自动拍照控制系统设计方案及实现

发布时间：2017-08-11 18:37

  本文关键词：自动拍照控制系统设计方案及实现

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【摘要】：与普通考试已经“电子化”阅卷不同,艺术类考生的阅卷工作需要采用原始的方式,一张张看,一张张评,工作量非常大。试卷上的铅笔粉末、油彩粉末很容易接触到阅卷老师们的身体,粘在衣服上,这样既污染了环境,又给阅卷老师们的身体健康带来了隐患。针对这种情况,课题组老师们设计了一台试卷信息采集设备。设备的主要功能为对艺术类考生的试卷进行图像采集与处理。试卷信息采集设备包括机构部分与自动控制系统部分。机构部分由气缸、电磁阀等标准件以及设计的非标准件组成,其动作通过气缸的往返运动来实现。自动控制系统部分利用PLC设计了相应的自动拍照控制系统,使本设备可以通过控制系统控制机构部分并利用相机对将艺术类考生的试卷作品进行自动拍照,然后将作品信息存入到电脑里。本文主要工作包括以下几点:第一,介绍设备设计的背景与意义。第二,对自动控制系统进行总体方案设计;第三,分别对自动控制系统的硬件平台与软件程序进行设计;第四,对设备进行可靠性与安全性分析以及程序调试。本文核心内容为自动控制系统设计,包括控制器硬件设计和软件编制。首先,根据机构的特点选择最佳的控制器,并设计自动控制系统的硬件部分,使其能够配合机构部分稳定可靠地吸取试卷、相机拍照以及放下试卷;其次,考虑控制系统容错性,设计程序软件,以保证设备在吸取异常数量纸张的情况下,可以进行相应的判断与处理;再次,考虑设备安全性与可靠性、应对紧急情况,设计了设备控制的优先级别;最后,完成了自动控制系统的现场调试,达到了预想的效果。
【关键词】：试卷信息采集设备 PLC 自动控制系统设计 可靠性
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 选题背景及研究的意义9-10
• 1.2 网上阅卷系统的发展历程与研究现状10-11
• 1.2.1 网上阅卷系统的起源10
• 1.2.2 国内网上阅卷系统的发展历程10-11
• 1.2.3 国内网上阅卷系统的研究现状11
• 1.3 本文的主要设计研究内容11-13
• 第二章 总体方案设计13-29
• 2.1 试卷信息采集设备总体框架结构的规划13-23
• 2.1.1 系统的工作流程13-14
• 2.1.2 机构系统的搭建14-16
• 2.1.3 气动系统的搭建16-18
• 2.1.4 系统总体工作流程18-23
• 2.2 试卷信息采集系统结构设计23-26
• 2.2.1 机构整体结构设计23-24
• 2.2.2 机构架子部分结构设计24
• 2.2.3 主体机构部分整体结构设计24-26
• 2.3 控制系统硬件系统的总体设计26
• 2.4 控制系统软件系统的总体设计26-27
• 2.5 本章小结27-29
• 第三章 控制系统的平台与软件的设计29-45
• 3.1 控制器的选择29
• 3.2 PLC型号的选择29-32
• 3.2.1 工作原理30
• 3.2.2 I/O点数估算30
• 3.2.3 内存估算30-31
• 3.2.4 模块的选择31
• 3.2.5 其它元器件31-32
• 3.3 PLC的I/O分配及PLC接线图32-34
• 3.3.1 输入信号的地址分配32-33
• 3.3.2 输出信号的地址分配33
• 3.3.3 PLC接线图33-34
• 3.4 自动控制程序的设计34-38
• 3.4.1 作方框图34-36
• 3.4.2 顺序控制设计36-37
• 3.4.3 顺序功能图中概念37-38
• 3.4.4 顺序功能图设计38
• 3.4.5 自动运行程序的编写设计38
• 3.5 手动控制38-39
• 3.6 检测系统39-41
• 3.6.1 吸纸纸筐纸张检测39-40
• 3.6.2 托盘工位的检测40
• 3.6.3 试卷纸张吸取情况检测40
• 3.6.4 气缸活塞位置的检测40-41
• 3.7 控制面板的设计41-42
• 3.8 图像采集系统及指示装置42-43
• 3.8.1 照相系统42
• 3.8.2 指示装置42-43
• 3.9 系统电路控制图设计43
• 3.10 总体程序设计43
• 3.11 本章小结43-45
• 第四章 可靠性、安全性的分析与程序调试45-57
• 4.1 机械机构设计的安全性、可靠性45-46
• 4.2 电路的安全性、可靠性分析46
• 4.3 PLC控制的硬件与软件的安全性、可靠性设计分析46-47
• 4.4 设备机构部分与控制系统硬件部分实体图47-52
• 4.4.1 设备总装配实体图47-48
• 4.4.2 设备各部分实体图48-52
• 4.5 程序调试准备工作52
• 4.6 程序调试52-55
• 4.6.1 程序调试注意事项52
• 4.6.2 程序调试步骤52-54
• 4.6.3 程序调试遇到的问题54-55
• 4.7 本章小结55-57
• 第五章 总结与展望57-59
• 参考文献59-63
• 附录A63-65
• 附录B65-67
• 附录C67-69
• 附录D69-71
• 附录E71-73
• 附录F73-75
• 附录G75-93
• 致谢93

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本文编号：657659