生產電氣自動化技術應用

目錄 1 21.1數(shù)控技術的研究背景 21.2數(shù)控技術的發(fā)展趨勢 2 2 21.2.3工藝復合性和多軸化 2 3 42.1智能化數(shù)控系統(tǒng)的內涵 4 4 5 6 83.1智能數(shù)據(jù)檢測單元硬件平臺技術指標 8 8 83.1.3RFID從站模 93.1.4現(xiàn)場總線，支持自主知識產權的SSI現(xiàn)場總線 93.2智能數(shù)據(jù)檢測單元硬件平臺設計 3.2.3現(xiàn)場總線接口模塊設計 4.1智能數(shù)據(jù)檢測單元的數(shù)據(jù)幀設計 4.2SSBIII總線控制邏輯設計與實現(xiàn) 4.3現(xiàn)場總線模塊與MCU通信設計 4.4實驗驗證 21 錯誤!未定義書簽。 錯誤!未定義書簽。第1章數(shù)控技術的研究背景及發(fā)展趨勢1.1數(shù)控技術的研究背景1.2數(shù)控技術的發(fā)展趨勢第2章相關理論概述括智能數(shù)據(jù)檢測單元三個部分。本文主要關注智能數(shù)據(jù)檢測單元的設計和實現(xiàn)。2.2智能化數(shù)控系統(tǒng)體系結構設計為了提高NC控制系統(tǒng)的開放性，實現(xiàn)系統(tǒng)的再現(xiàn)性。硬件平臺采用分層設(1)智能數(shù)控系統(tǒng)的網絡結構和同步設備的正確運行。實時傳感器設備動作和狀態(tài)反饋。圖2-1顯示了網絡結5系續(xù)工業(yè)大數(shù)塘共罩中心理墻設醬圖2-1智能化硬件平臺網絡化體系結構絡管理服務信道、第三方設備、軟件集成。控制單元使用現(xiàn)場總線技術支持N海外的制造商中，可以將智能傳感器等安裝到主軸單元上，同時測量溫度、振動和其他物理量。實時處理參數(shù)優(yōu)化。2.2.3智能化數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)平臺(1)二次開發(fā)平臺結構智能數(shù)字控制系統(tǒng)不僅提供了高性能、高效率的處理能力，也有智能系統(tǒng)控境感知、智能通訊和維護機械診斷等功能。通過開發(fā)先進的適應能力和自我調節(jié)開發(fā)一個便攜式智能數(shù)字控制系統(tǒng)應用程序。圖2.2顯示了智能數(shù)字控制系統(tǒng)的二次開發(fā)平臺的層次結構。磨削平臺磨削平臺任務管理狀態(tài)監(jiān)控機床檢查APP應用二次開發(fā)接口庫APP管理器中間件工藝數(shù)據(jù)庫擴展組件庫人機接口庫Windows平臺Linux平臺共享數(shù)據(jù)區(qū)圖2.2智能化數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)軟件平臺(2)基于二次開發(fā)平臺進行智能應用技術的開發(fā)基于智能控制功能的產品需求、智能硬件平臺和網絡平臺、智能控制技術的智能控制系統(tǒng)研究、數(shù)字控制器的智能協(xié)調控制、制造方法和工具等的數(shù)字控制第3章智能數(shù)據(jù)檢測單元硬件平臺設計智能數(shù)據(jù)測試單元的低耗電嵌入式平臺結構圖如下所示：RFIDRFID從站單元多路數(shù)字量溫度傳感器地址數(shù)據(jù)總線128*64點陣LCD協(xié)設芯片NC系統(tǒng)接口地垃效據(jù)總線GP30多路振動傳感器RFIDA第單元AD轉換模塊模擬畢接口圖3-1低功耗、嵌入式的硬件平臺框圖3.1智能數(shù)據(jù)檢測單元硬件平臺技術指標微處理器性能高，耗電低。8位微處理器，采用RISC結構。主要的表達如下。(1)和133件訂單。(2)具有通用動作328和外部設定控制寄存器。(3)完成靜態(tài)工作。(4)工作頻率8MHz。(5)為了完成硬件乘法器，只需要兩個時鐘存儲區(qū)域。(7)JTAG接口(ieel149.1標準):遵循標準JTAG邊界掃描功能。擴8*4對應漢字顯示(16*16分)。接口模塊的主要技術參數(shù)和性能。(1)電源、接口采用8位數(shù)據(jù)總線，采用并行輸入輸出、8路徑。責任比1/64(8)(9)工作溫度：-10℃~+55℃,保溫溫度：-20℃~+70Mf-crc500芯片isotec4443typea多層應用支持。芯片內部電路發(fā)送方不需要添加額外的活躍，可以直接驅動電路關閉行動，最大通信距離可達100毫米。接收電路部分主要提供兼容ISOTEC4443typea應答機信號交流的強大和有效的解調電路。數(shù)據(jù)處理部分主要用于isotec4443輸入數(shù)據(jù)幀和CRC校驗等功能，支持加密算法對非接觸式讀卡器系列產品進行校驗。mf-rm500芯片可以直接連接路包級沖指大線圖3-2MF-RC500功能框圖(1)31.25μS和多個周期性通信是周期性的。(2)對應于最大254個站連μS同步(4)通過PCI總線連接到計算機主機設備，并的中斷和中斷觸發(fā)處理。(5)支持開始數(shù)據(jù)集的傳送的通用幀(車載)的數(shù)據(jù)傳輸/處理，接收來自站的數(shù)據(jù)幀的頭部并識別，傳輸?接收處理可以實現(xiàn)高速數(shù)3.2智能數(shù)據(jù)檢測單元硬件平臺設計數(shù)據(jù)測試部的功能結構如圖3-3所示。電源電池圖3-3面向智能數(shù)據(jù)檢測單元的低功耗嵌入式平臺電路圖。如4所示。華7A28A?PA4NpcWY2nu1BLiA2瓊14bw定南Mohbpo壓oAA正OD3409200簽數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場總線控制模塊與微處理器進行讀取，并發(fā)送到數(shù)字控制系統(tǒng)。圖aa李6NCsNWRNRDRF芯片VMIIRD7892345986圖3-5RF模塊設計原理圖現(xiàn)場總線接口模塊與單片機通信處理器通過數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理功能的主知識產權的單側頻帶三總線協(xié)議IP核心連接。傳感器數(shù)據(jù)在sssbiii之后的制系統(tǒng)。SSIII總線數(shù)據(jù)的上行溝通功能。圖3-6顯示了示意圖單邊帶Ⅲ總線4TT3JVC0_E-tC0_E-t1010334H14T5spr10A7pr10A7TW0o0IIi n下ufEF20YY3m可可2s72s7E_U7H3_psOIFFK0_712Eh2Th2譯譯0o]Xicwoī33DI00.73ShO_147nnTT圖3-6EP3C10芯片配置圖議的代碼行，地址信號和控制信號線路和對應的DP83848PHY芯片銷連接，一個接一個地為了實現(xiàn)代碼和體育之間的通信協(xié)議代碼藥片。圖3-7顯示了以太網乎-0MF88w.圖3-7DP83848I芯片原理圖第4章現(xiàn)場總線的通信協(xié)議設計自主知識產權的現(xiàn)場巴士。適合工廠的自動化。主機的一個控制器可以控制多個基于單邊帶Ⅲ的現(xiàn)場總線控制網絡系統(tǒng)配置包括C1主控制器和62總線從設備。根據(jù)工廠的需要，大多數(shù)C2可以連接到主控制器。C1主控制器通常是一個控制系統(tǒng)，如數(shù)控系統(tǒng)，PLC模塊等。C2通常是主要的現(xiàn)場總線設備運行狀態(tài)監(jiān)智能數(shù)字控制系統(tǒng)，利用單邊帶Ⅲ現(xiàn)場總線擴展智能數(shù)據(jù)檢測設備的功能單位。每個數(shù)據(jù)幀的一部分智能設備主要由50個字之間的實時通信的應用程序對象。通信幀的50個字符的細節(jié)，請參閱下面的部分。typedefstruct{INT32Uaddr_s;//總線從站設備地址INT32Uaddr_m;//總線主站設備地址//通訊數(shù)據(jù)typedefstruct{INT32Ulen;//數(shù)據(jù)幀長度INT32Ubuf[16];//數(shù)據(jù)幀緩存buffer寄存器typedefstruct{INT32Usts_com;//0:上電狀態(tài)；1:查詢延遲；2:配置；3:應用連接INT32Uerr_count;//0:無報錯；INT32Uwatchdog;//看門狗INT32Uwd_feed_value;//看門狗反饋值}axis_t;//每個從站的通信幀為50個字智能數(shù)據(jù)檢測單元的SSBⅢI總線通信數(shù)據(jù)幀的每個字段的具體含義如下表表4-1智能數(shù)據(jù)檢測單元的SSBIII總線數(shù)據(jù)幀的定義序號字段名稱下一級含義1通信從站設備地址2通信主站控制器地址3應用層的通信狀態(tài)4通信數(shù)據(jù)幀出錯數(shù)目5從站通信的延遲時間6通信監(jiān)視看門狗(應用層內部使用)7看門狗的反饋值8接受數(shù)據(jù)的長度接受數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)9發(fā)送數(shù)據(jù)的長度發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)現(xiàn)場總線通信站點由16位、八站地址的高度8低擴展站點的位置。特殊的網站說明，請參考表4-2。序號字段名稱特殊站地址012344.1智能數(shù)據(jù)檢測單元的數(shù)據(jù)幀設計設備類型規(guī)格設備編碼說明20路溫度/4路振動/聲音的智能數(shù)據(jù)監(jiān)測單元(IDU)IDU擴展單元命令值說明設備對象說明SSBIII職能數(shù)據(jù)監(jiān)測單元讀溫度傳感器溫度寫溫度傳感器配置讀振動狀態(tài)寫振動傳感器配置讀聲音傳感器狀態(tài)寫聲音傳感器配置 (讀取錯誤63;聲音),聲音傳感器的配置說明(寫入錯誤63;聲音),傳感器的廣告價值指令(讀取錯誤63;A/D),傳感器的配置指令(寫入錯誤63;A/D)表4-5SSB-III幀格式16字節(jié)命令響應參照0INPUT數(shù)據(jù)隨時更新12345678……4.2SSBIII總線控制邏輯設計與實現(xiàn)聲杏聲杏搬助溫度見表4-6。混度信總振動使息聲查情息A/D傳息一控研傳名(存補完)(件在充)30x10五_at-辭11_聯(lián)單死的皆島圖4-21024x16bit雙口RAM數(shù)據(jù)布局設備建立遠程操作模式。通過建立NC控制模式設定(CNC),遠程智能檢查裝置的控制系統(tǒng)的配置模式的動作分別寫為0x1、x20x3的模型1、2、3。詳細情況表4-6智能數(shù)據(jù)檢測單元模式設置表模式模式代碼(下行)模式確認碼(上行)模式說明模式零停止運行狀態(tài)模式一上行發(fā)送溫度、振動、聲音等信息模式二模式三遠程故障診斷模式，上行不發(fā)送數(shù)據(jù)。通過網口連接遠程診斷PC機ARMARM讀下行標志已投政?寫上行標志(0x55)2IO冷對欖式碗試舌硬話下([hc55是步驟SSBIII模塊ARM處理器1上電上電2初始化雙口RAM,內容全部清零對溫度、振動、聲音等傳感器初始化3設置下行“模式命令寄存