基于MECHATROLINK-Ⅲ总线的伺服模拟器的设计与实现

目前MECHATROLINK-Ⅲ总线在国内数控系统中得到了广泛的应用,针对MECHATROLINK-Ⅲ总线系列数控系统各控制功能和运行状态的验证测试问题,设计并实现了伺服模拟器.首先分析线型数控系统的应用背景,针对MECHATROLINK-Ⅲ总线特点和伺服模拟器的特点进行需求分析,设计伺服模拟器的硬件平台.应用SOPC技术搭建NIOS系统,通过嵌入的软核处理器处理MECHATROLINK-Ⅲ通信协议,并实现完整的从站伺服协议,模拟伺服电机的运动状态.     

基于FPGA的M-Ⅲ智能从站接口卡的设计与实现

伴随着现场总线系统的分布式控制发展,对从站的智能性提出了新的要求.FPGA具有丰富的逻辑资源和较强的适用性,适合用来进行MECHATROLINK-Ⅲ(简称M-Ⅲ)总线智能从站接口卡的设计开发.在分析M-Ⅲ从站的特性和需求的基础上,应用软硬件协同设计的理论,以EP3C5 FPGA作为核心控制器件设计了从站接口卡,并进行了从站软件开发.该从站接口卡已经在实际工程项目中应用,实践证明该智能接口卡具有较强的自主性,可较好的实现从站的功能,在从站类型变化时只需重新配置FPGA即可,具有一定的可重用性.     

基于STM32的EtherCAT从站的设计与实现

介绍了Ether CAT的工作原理,设计了一种基于STM32和ET1100的Ether CAT从站。采用模块化和层次化的开发方式能够有效的改善设备的开发质量、加快开发速度,为开发Ether CAT设备提供了一种便捷的途径。文章分析了系统软硬件设计方案,并通过实验对设备I/O功能、实时性能以及数据精确度进行了测试,实验表明设备性能良好。目前该从站已在"蓝天数控"系统中得到初步应用。     

基于ARM的PLC的CAN通信协议设计与实现

在分析了PLC系统通信模块的基础上,提出了一种基于ARM实现的PLC系统的主CPU和I/O板之间进行数据采集和输出的CAN通信协议.该通信协议中,首先,主CPU向输入板请求数据.其次,输入板收到请求后向主CPU发送采集的数据.然后主CPU收到数据后对SIPROM编码进行解释执行,并通过CAN总线将输出结果发给输出板.最后,输出板对收到的数据进行处理后输出到外部设备,实现PLC控制功能.该协议通过I/O测试台的测试已成功运用于国家高档数控工程研究中心的PLC通信模块中.     

基于以太网的SERCOS-Ⅲ驱动程序的设计与实现

SERCOS-Ⅲ是实现数字伺服和传动系统的现场总线接口和数字交换的最新国际标准,其融合了以太网技术,是新一代开放式数控研究的新方向。基于通用通信控制器及标准以太网硬件上加载SERCOS-Ⅲ软件核心的模式开发了SER-COS-Ⅲ的物理层、数据链路层及应用层的驱动程序,采用IEEE1588作为该通信系统的同步方法,并在此基础上对IEEE1588的算法进行改进,实现了SERCOS-Ⅲ通信系统的主从站之间的高速同步通信。     

基于ProfiBusDP总线的转向拉杆自动线系统的设计与实现

采用通用机床加工生产转向拉杆,存在生产效率低,加工精度不高,自动化程度低等问题.文章采用PROFIBUS-DP现场总线技术,以西门子S7-300PLC逻辑控制器作为总线系统主站,PC工程师站、人机界面HMI、和远程I/O装置、西门子运动控制器D425为从站,构建的整套系统,分布性、可靠性、可扩展性以及生产自动化都得到了相对提高.论文结合现行开发的基于ProfiBusDP总线的转向拉杆自动线系统,介绍了现场总线技术以及如何实现ProfiBusDP总线与各站点通讯,实现自动线运动控制的关键技术,该系统经用户检验,效果良好.     

数控现场总线NCSF监测分析系统的设计与实现

针对数控现场总线的监测分析系统能够实时监测数控现场总线,维护其正常通信,必要时可进行子站仿真.基于数控现场总线NCSF,介绍了该监测分析系统的总体设计过程,为使监测数据高效传输,提出实时监测模型.设计并实现了状态显示、数据采集、数据分析、子站仿真等各个功能模块,在数据采集模块和子站仿真模块中引入基于RTAI的线程,使得通信数据在每个周期中得到实时处理.通过在数控现场总线NCSF上测试,证明该系统运行稳定可靠.     

基于EtherCAT的热模锻压力机控制系统优化设计

通过研究热模锻压力机的工作原理,开发出面向热模锻成形设备分散I/O的实时监控系统。该系统采用主、从控制结构,利用工控机和Twin CAT设计了便于操作和监控管理的热模锻主站,按热模锻成形工艺设计了以CX2030 PLC为核心的从站,并通过Ether CAT技术优化了主站和从站间监控网络。结果表明,该系统能实现对热模锻压力机的实时在线监控,提高对热锻设备分散I/O数据的利用率,有助于优化、改进热模锻成形工艺。     

MECHATROLINK-Ⅲ总线型机床模拟器的设计与实现

目前MECHATROLINK-Ⅲ总线型数控系统各控制功能和运行状态的验证测试多采用伺服模拟器加开关量手动输入输出的方式,这种方式只能得到少数几个状态而且不能反应出机床电气运行特性.针对现有测试技术的缺点文中提出一种总线型机床的模拟测试方法.在分析MECHA-TROLINK-Ⅲ协议和机床模拟器需求的基础上,设计机床模拟器硬件,并进行相关软件的开发,为数控系统提供一个闭环的测试平台.在实际应用中该机床模拟器能够完成伺服系统的模拟和机床电气系统的模拟.     

数控装置整机功能检测平台的设计与开发

为了解决当前数控装置产品测试车间工作效率低下以及质量难以统一管理的问题,文章提出并设计开发了一种基于网络通信和数据库的数控装置整机功能检测平台,该平台搭建了客户端/服务器系统构架,客户端配置SQL Server作为后台数据仓库,选取VC++作为系统开发平台,以ADO对象作数据库连接技术,设计了数控装置接口数据库以及人机界面、接口测试等功能模块;服务器内置数控装置全部接口测试函数,用于测试待测接口的性能.客户端与服务器通过TCP/IP网络通信传输待测接口性能数据.最后,文章以HNC210系列数控装置为研究对象,实现了数控装置接口测试以及将测试结果进行详细存档,自动有效地提高了测试车间质量管理的水平.同时该系统缩短了接口测试周期,提高了工作效率,图形界面显示直观友好.     

螺旋锥齿轮网络化闭环制造的通信控制系统研究

针对螺旋锥齿轮网络化闭环制造中网络构建和数控设备集成控制的需求,构建了基于工业以太网的数控设备集成控制模型,开发了螺旋锥齿轮数控设备集成控制的通信控制系统,并通过螺旋锥齿轮的网络化闭环制造应用试验,验证了该集成控制模型和通信控制系统的可行性和实用性。该集成控制模型与通信控制系统为螺旋锥齿轮的网络化闭环制造奠定了网络通信控制基础。     

数控设备Agent化方法及其应用研究

数控设备Agent化模型是Agent化方法研究的核心内容之一.文章以数控铣削加工中心为研究对象,简述了多Agent系统,并对制造资源Agent化过程进行分析,提出了元Agent的概念,总结出一种数控设备Agent化模型.运用相关传感器对铣削加工过程中刀具三位力信号进行采集及分析,建立异构加工中心之间的通信,并在该模型基础上,开发出了应用于生产实践的远程监控及调度系统.试验结果表明,该系统具备较好的实用性和经济性.可以应用推广于中小型企业.     

变速箱生产线数控设备故障分析系统研究

开发了某变速箱生产线数控设备故障分析系统.该系统应用最小二乘法对某变速箱生产线的数控设备的故障时间间隔分布模型进行参数估计,并采用d检验方法进行假设性检验.该系统基于MATLAB开发,采用EXCEL数据库搜集现场信息.利用该系统对某变速箱生产线半年的实际故障数据进行研究,发现该生产线上的数控设备的故障间隔时间服从威布尔分布,并给出了关键设备的平均故障间隔时间和分布.为生产线的设备维修和系统改进提供了依据.     

PC-BASED高精度步进式位置伺服系统

ADT850运动控制卡是基于PC机PCI总线的高精度伺服运动控制卡,它作为数控发生装置方便地用于各种运动控制系统中.本文详细地分析了步进式位置伺服系统控制方案并进行了软硬件结构设计.讨论了如何确定系统中步进电机的脉冲频率,从系统的误差和精度方面对系统的性能进行了分析.该系统在对数控系统的研究开发和实验教学中具有广阔的应用前景.     

I2C总线原理及其通信的初步实现

介绍了I2C总线的构成及其原理,在MCS-51单片机控制电路中初步实现了I2C总线的通信.     

基于EXSL—WIN7的机电一体化培训系统

介绍了引进德国SL公司的柔性制造单元(FMC)开发的机电一体化培训系统,该系统由1个五轴联动的机器人、1台数控车床、1台数控铣床、2个高架仓库和环型柔性物料输送系统组成.该系统基于EXSL-WIN7软件,把CAD/CAM铣削模块作为数控培训模块的辅助扩展模块,从而提高了数控编程的效率,并有助于提高数控培训人员的编程质量与数控培训模块指导教师的检验效率.     

基于USB总线的数控雕刻机控制系统设计

设计了一种基于USB总线的数控雕刻机控制系统,根据步进电机的转矩-频率特性完成对电机的升降速和加工轨迹控制.该系统将数据处理程序存放在PC机内,并使用USB协议进行数据通信,利用FPGA进行多轴电机的轨迹插补和加减速控制,实现了数控雕刻机控制系统的开发.     

鞋楦CAD/CAM集成系统关键技术研究

根据鞋楦及鞋楦设计加工的特殊性,提出了鞋楦CAD/CAM集成系统的开发方案,系统由鞋楦表面数字化系统、计算机辅助鞋楦设计系统、鞋楦数控程序生成系统和数控刻楦机四个子系统组成.文章研究了各个子系统实现的关键技术,较好地指导了鞋楦CAD/CAM系统的开发.     

嵌入式Linux与现代模具数控加工技术(二)

在分析和讨论了嵌入式Linux技术在模具数控设备中的应用及其系统结构后，具体介绍了如何应用此技术，并进行系统的集成直到完成最后的产品。从嵌入式Linux内核的裁减、实时性模块的开发、图形用户界面的开发到设备驱动程序的编写，最后还就基于Linux技术的网络化制造技术进行了一定的研究。嵌入式Linux技术是各种模具加工数控设备中系统平台的一种较好的选择。     

基于EtherCAT总线的分布式测控系统

网络化、分布式是现代测控系统的发展方向。设计一种基于EtherCAT总线的分布式测控系统,系统为一主多从结构,主站采用软控制器TwinCAT实现,为从站设计了测控系统通信及控制卡,实现了EtherCAT通信和多种信号的多通道输入测量及输出控制功能。实验结果表明:该系统具有信号测量及控制精度高、实时性好、扩展方便的特点。