基于PLC的热处理设备控制系统设计

应用可编程序控制器进行热处理设备控制系统的设计,组成现场总线控制系统,实现热处理设备的正常运行。控制热处理设备炉门、机械手、水泵、真空泵和气压阀等各部件的运动,并对电阻丝加热进行控制。应用温度、压力、真空度等传感器进行炉体环境指标检测,能够显示数据和到限报警。     

WINCC在机械手控制系统的应用

介绍了WINCC在生产线机械手现场总线控制系统的应用,并描述了该系统的构成和系统的组态,最后着重讲述了如何利用WinCC建立机械手监控画面,并使监控画面根据现场实际情况动态显示,实现过程监控。     

基于CAN总线控制系统的抓物机械手设计

机械手的研制和生产已成为高技术领域迅速发展起来的一门新兴的技术,要满足当今工业大规模自动化生产线上多机械手的统一协调与控制,必须借助于智能、可靠、灵活的网络总线控制系统。设计旨在通过工业CAN现场总线来组网控制抓物机械手。阐述了基于CAN总线控制系统的抓物机械手总体控制流程和机械手的构成及它的工作原理,并在此基础上设计了由电机控制的二自由度抓物机械手。对CAN总线的特点与结构以及CAN总线接口的设计进行了介绍,最后给出了通过CAN总线控制机械手的硬件连接方案以及控制系统的软件编程内容。该设计具有扩展性强、功能灵活、操作方便、性能稳定等优点。     

基于PLC控制的变速器搬运机械手系统设计

文章中介绍了一种变速器自动搬运机械手,机械手基于Pl C控制,通过2套伺服驱动单元实现了机械手的水平和竖直方向运动,通过4套气动控制单元实现了机械手的夹紧、旋转、翻转和姿态调整动作,通过触摸屏提供了良好的信息与操作交互,利用PROFIBUS-DP现场总线建立了机械手系统与主装配线系统和试验线系统间的通信。该机械手的成功应用,提高了生产的自动化程度和效率,降低了人力成本,进而提高了产品的市场竞争力。     

一种多关节智能机械手臂控制系统设计

在实际生产过程中,许多生产环境和工艺都要求机械手应具有准确定位和控制灵活的特性以满足生产,因而设计了多关节智能机械手臂模型,并通过工业现场总线CAN对其进行分布式控制.阐述了机械手臂的构成及工作原理,设计了4自由度的多关节机械手臂以及基于CAN总线控制系统的机械手臂总体控制流程,给出了CAN总线控制关节模块的硬件连接方案和软件编程内容.该设计提高了机械手的可靠性、智能性和控制精度.     

OPC技术在多现场总线控制系统中的应用

针对工业控制系统中各个厂商的设备相互不能通讯,应用受到限制等问题,给出了一种基于OPC技术的多现场总线控制系统的结构框图及OPC Server/Client的开发思想.在OPC Server/Client模式下,实现了OPC数据访问,即同步和异步数据读取、数据更新、数据订阅等,从而解决了多现场总线互连的关键问题.并给出了基于OPC技术的多现场总线数据共享解决方案,使多现场总线控制系统得以实现.该系统既实现了不同现场总线间的数据互访,又实现了总线设备的便利扩展,这样不仅优化了企业中的多现场总线控制系统,又提高了企业的生产效率,将企业中不同厂商的设备无缝集成,带来了可观的经济效益.     

基于LONWORKS的力学量检测实验系统

本文利用LONWORKS现场总线、传感器等技术,开发力学量测量实验装置,实现了数据的实时检测及实验结果的自动记录.     

196单片机与WorldFIP现场总线的通信开发

MICROFIP是基于WorldFIP的现场总线通信控制器,能与微控制器和总线介质方便的接口,并能实现WorldFIP现场总线通信协议、介质冗余管理等,因此广泛使用在WorldFIP总线产品中.文章介绍了WorldFIP现场总线通信协议的特点,着重介绍通信控制器MICROFIP的特性,并给出196单片机与MICROFIP的通信实现,包括接口和软件设计.     

基于LabVIEW的汽车遥控钥匙自动检测系统设计

设计了基于LabVIEW平台的汽车遥控钥匙自动检测系统,替代了传统的人工检测.检测系统由自动检测机构、下位机、上位机和检测仪器组成,由下位机控制机械手和气缸等实现自动取料、自动送料、自动加压和自动分拣等功能,上位机与检测仪器通过多总线方式实时采集钥匙的检测参数,采用了状态机结构,集成了实时测量、通信、质量判别、数据记录和查询等几大功能模块.检测系统具有稳定可靠、自动化程度高和测量精度高等特点,满足了遥控钥匙产品检测现代化生产的需要.     

不锈钢薄板镜面抛光自动化生产线上下料系统的开发设计

机械手是物流自动化的重要装备,它不仅提高劳动生产效率,还能代替人类完成高强度、高危险、重复枯燥的工作,减轻人类劳动强度.在研究分析不锈钢薄板镜面抛光自动化生产线上下料系统的现状和最新技术发展趋势、不锈钢薄板抛光工艺特点和生产要求的基础上,制定了不锈钢薄板镜面抛光自动化生产线上下料系统的整体方案,采用基于PLC控制的上料机械手和自动堆垛机构,提出了其中关键技术的解决方法,抛光设备控制系统与机械手控制系统间通过profibus-DP现场总线形式实现信息交换与连锁对接。     

一种超声检测机械手的设计

借助于超声检测技术，机器人技术，数字控制技术，计算机技术等，研制了一种用于超声检测机械手，该机械手由机械系统，伺服系统，检测系统等组成，通过PC机控制，能够实现自动控制并实时获取坐标信息，有利于缺陷的定位，定量和定性分析，其结构简单，性能价格比高，不仅能够用于超声检测，而且也可以用于其他场合，具有广泛的适应性。     

材料试验机抗折测试系统的研究

为了在等载荷加载过程下测试金属材料及其合金材料室温状态的最大抗折强度,开发了一套试验机抗折测试系统.借助单片机技术、传感器技术、计算机技术、点阵图形液晶及交流电机伺服控制等技术,以手动或自动控制两种方式完成伺服电机的控制,实现了材料断裂试验的全过程.现场结果表明,抗折试验机测试系统达到了高精度材料试验的要求,具有可靠性高、成本低、使用方便和维护性好等优点,满足了工程需要.     

数字超声无损评价系统中的脉冲噪声

在用数字超时接接头评价时发现,噪声是微弱超声信号检测的主要障碍。建立数字超声系统的物理模型,分析声学噪声和非声学噪声,提出消除脉总噪声的极值滤波算法。实验证明,该算法简单高效,能有效地去除脉冲噪声,且保持领事的有用分量不受滤波影响。     

多自由度移动机械臂控制系统设计

以自行设计加工的移动机械臂本体为对象,完成了基于减速直流电机驱动的移动平台及基于行波超声波电机驱动的多自由度机械臂控制系统软硬件设计并进行了实验研究。所设计的移动机械臂软硬件控制系统,结构简单、精度高、可靠稳定、可维护性强,为将来移动机械臂更高层次的理论与方法研究,提供了一个可靠的实验平台及基础。     

阻抗控制框架下基于关节力矩反馈的机器人零力控制

针对当前示教器示教过程烦琐、效率低下以及对操作者技能水平要求高等缺点,提出了一种阻抗控制框架下基于关节力矩反馈的机器人零力控制方法,适用于机械臂的直接拖动示教。该方法采用阻抗控制框架,通过设置低刚度增益的方式,无需获取精确的动力学参数便可实现良好的零力控制效果。同时,区别于基于六维力传感器的零力控制方法,该方法不仅可对机械臂末端进行拖动,还可实现在关节空间下对机械臂任意关节的拖动。最后,在自行设计搭建的机器人平台上进行拖动实验。实验结果表明,该方法鲁棒性强、性能稳定,并可实现对机械臂任意关节的零力控制。     

一种串联机械臂通用位置逆解方法研究

提出一种实用的机械臂位置逆解在线计算方法,对冗余及非冗余串联型机械臂问题均有效。它的建立过程规范且简单,很容易用于机械臂的嵌入式控制器实现。以此为基础,我们又开发了基于ARM7处理器的机械臂模型HN-8以检验这个方法。文中列出部分实验数据及对比结果,对基于这种方法进行机械臂控制实验具有指导意义。     

具有外部扰动的漂浮基空间机械臂姿态与关节协调运动的Terminal滑模控制

讨论了载体位置无控、姿态受控情况下,具有外部扰动的漂浮基空间机械臂载体姿态与机械臂关节协调运动的控制问题。结合系统动量守恒关系及拉格朗日方法,建立了漂浮基空间机械臂完全能控形式的系统动力学方程,并将其转化为状态空间形式的系统控制方程。以此为基础,根据Terminal滑模控制技术,给出了系统相关Terminal滑模面的数学表达式,在此基础上提出了具有外部扰动情况下漂浮基空间机械臂载体姿态与机械臂关节协调运动的Terminal滑模控制方案。提出的控制方案不但确保了闭环系统滑模阶段的存在性,同时通过Terminal滑模函数的适当选取,还保证了输出误差在有限时间内的收敛性。此外,由于确保了无论何种情况下系统初始状态均在Terminal滑模面上,从而消除了其它滑模控制方法常有的到达阶段,使得闭环系统具有全局鲁棒和稳定性。一个平面两杆漂浮基空间机械臂的系统数值仿真,证实了方法的有效性。     

超声回波门参数数字化控制方法的研究与实现

提出一种基于CPLD的16通道超声回波门参数的数字化控制方法。当选用1 MHz时钟,门前沿、门宽控制范围为0～63μs,精度为±1μs,可满足大部分工程应用。该方法为大型多通道超声检测系统中回波门参数的数字化控制提供一种基础平台,简化了电路设计、布线、焊接和调试等,从本质上解决了模拟法控制精度低、稳定性差和操作不方便等缺点,还从本质上解决了基于专用集成C/T法集成度低,不宜用于大型多通道检测系统的缺点。     

3自由度并联柔索驱动变刚度操作臂的刚度控制

利用柔索的弹性及驱动冗余性构造了一种3自由度并联柔索驱动变刚度操作臂,在静力学与刚度分析的基础上,进行刚度控制研究。首先,将柔索驱动力映射到关节空间,并分析等效关节力与柔索张力和外力的关系, 提出该操作臂的三维力矢量闭合原理。根据微分变换原理进行刚度分析,得到关节刚度矩阵及操作手刚度矩阵, 并进行数值算例分析,结果表明:刚度与柔索的张力有关,调节柔索张力可以改变系统刚度。最后,采用位置与张力混合控制的策略,对该变刚度操作臂进行了刚度控制,并进行了仿真验证。     

具有外部扰动的参数未知漂浮基柔性空间机械臂的对角递归神经网络控制

讨论载体位置和姿态均不受控情况下,存在外部扰动的参数未知漂浮基柔性空间机械臂系统关节运动的动力学控制问题。由假设模态法,利用拉格朗日方法建立漂浮基柔性空间机械臂的系统动力学方程。以此为基础,针对存在外部扰动和系统参数未知的情况,利用对角递归神经网络逼近柔性空间机械臂系统的逆动力学模型,设计基于对角递归神经网络的控制方案,以控制柔性空间机械臂的关节铰跟踪在关节空间的期望运动轨迹,同时能抑制柔性杆的振动。该方案由于没有专门设计主动控制器抑制柔性振动,因此不需要测量、反馈柔性振动模态,大大简化控制器的结构;无需预知控制对象的精确模型和系统参数,且能克服外部扰动的影响。计算机数值仿真证实所提方案的有效性和可行性。