基于現(xiàn)場(chǎng)總線的車間生產(chǎn)監(jiān)控原型系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-20 07:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 傳輸速率，電壓式數(shù)據(jù)可靠性預(yù)兆性，采用起始和終止限定符來避免誤差電纜雙絞線（屏蔽或非屏蔽）遠(yuǎn)程電源通過數(shù)據(jù)線，可選為附件 防爆型可進(jìn)行本質(zhì)安全和非本質(zhì)安全的操作拓?fù)渚€型或樹型，或者兩者結(jié)合型站數(shù)每站最多32個(gè)，最多126個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器可擴(kuò)展至最多四個(gè)PROFIBUS系統(tǒng)也可使用光纖導(dǎo)體來增加高速傳輸?shù)淖畲缶嚯x，在電磁干擾很大的環(huán)境下應(yīng)用。傳輸距離在50m以內(nèi)時(shí)使用便宜的塑料纖維導(dǎo)體，在1Km內(nèi)時(shí)使用玻璃纖維導(dǎo)體。專用的總線插頭可由許多廠商提供，將RS485信號(hào)轉(zhuǎn)換成光纖信號(hào)，或?qū)⒐饩€信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS485信號(hào)，這是一套十分方便的開關(guān)控制方法[6]，適用于同一系統(tǒng)上使用RS485傳輸技術(shù)和光纖傳輸技術(shù)。 總線存取協(xié)議 PROFIBUS的DP、FMS和PA通過OSI參考模型的第2層實(shí)現(xiàn)，包括數(shù)據(jù)的可靠性以及傳輸協(xié)議和報(bào)文的處理，它們都使用單一的總線協(xié)議。在PROFIBUS中，現(xiàn)場(chǎng)總線控制數(shù)據(jù)鏈路為第2層?？刂茢?shù)據(jù)傳輸?shù)某绦蛴山橘|(zhì)存取控制。 PROFIBUS協(xié)議的設(shè)計(jì)的目地是滿足介質(zhì)存取控制的基本要求[7]。 在確定的時(shí)間內(nèi)中必須保證通信任務(wù)的完成由任何一個(gè)站點(diǎn)來處理，這是對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)（主站）間通訊；而在程序控制器和簡(jiǎn)單的I/O設(shè)備（從站）間通信，快速且簡(jiǎn)便地完成傳輸任務(wù)是最主要的。因此，主站與從站之間的主從方式和主站從站間的令牌傳遞方式是PROFIBUS采取的總線存取協(xié)議。令牌傳遞程序確保了每一個(gè)站能夠在一個(gè)精確給定的時(shí)間內(nèi)從框架得到總線訪問權(quán)限。令牌是一種特殊的消息,它在整個(gè)一周的最長(zhǎng)循環(huán)時(shí)間是之前就規(guī)定好的。PROFIBUS總線令牌只在每一臺(tái)主機(jī)間的通訊使用。在PROFIBUS中，令牌只在各主站之間通信時(shí)使用。主站在得到總線存取令牌時(shí)與從站通信是由主從方式允許的，從站發(fā)送或索取信息均可向每個(gè)主站索取，通過這種方法可實(shí)現(xiàn)下列系統(tǒng)配置：純主—從系統(tǒng)、純主—主系統(tǒng)（帶令牌傳遞）和混合系統(tǒng)。根據(jù)主從關(guān)系表站通信，在這段時(shí)間內(nèi)參照可以主—從關(guān)系表與所有的關(guān)系表。令牌環(huán)鏈?zhǔn)墙哟龁挝坏牡刂?根據(jù)主站構(gòu)成邏輯鏈路。在這個(gè)過程中,令牌在規(guī)定的時(shí)間里按照地址的升序在每個(gè)主站按照次序傳遞。 上層協(xié)議通過第二層的服務(wù)存取點(diǎn)是在PROFIBUSFMS、PROFIBUSDP和PROFIBUSPA中使用的第二層服務(wù)不同子集。在PROFIBUSFMS中，邏輯通訊地址的關(guān)系表是由這些服務(wù)存取點(diǎn)來建立；在PROFIBUSDP和PROFIBUSPA中，每個(gè)存取點(diǎn)都定義了明確的功能。在主站和從站中，可同時(shí)存取多個(gè)服務(wù)存取點(diǎn)[9]。 Profibus第二層子集表服務(wù)功能DPPAFMSSDA發(fā)送數(shù)據(jù)要應(yīng)答SRD發(fā)送數(shù)據(jù)不需要回答SDN發(fā)送數(shù)據(jù)不需要回答CSRD循環(huán)性發(fā)送和請(qǐng)求回答的數(shù)據(jù)3 真空等離子焊接的原理及應(yīng)用 真空等離子焊接生產(chǎn)技術(shù)目前得到了越來越多的重視，現(xiàn)在主要應(yīng)用于鈦合金自耗電極制備的生產(chǎn)，熔煉中的生產(chǎn)效率、冶金質(zhì)量和其控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，等離子焊接技術(shù)得到了相當(dāng)大的發(fā)展，在自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上，整個(gè)焊接過程的監(jiān)控正朝著智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。 TIG焊（惰性氣體鎢極保護(hù)焊）氣體保護(hù)焊是利用外加氣體作為保護(hù)介質(zhì)的一種電弧焊方法，其優(yōu)點(diǎn)是電弧和熔池可見度好，操作簡(jiǎn)便，很少或幾乎不產(chǎn)生熔渣，也不需要在焊后清理熔渣。但在室外作業(yè)時(shí)需采取專門的防風(fēng)措施。 氣體保護(hù)焊可分為不熔化極（鎢極）氣體保護(hù)焊和熔化極氣體保護(hù)焊。不熔化極（鎢極）氣體保護(hù)焊包括等離子弧焊、鎢極惰性氣體保護(hù)焊和原子氫焊。目前生產(chǎn)中已經(jīng)很少采用原子氫焊；等離子弧焊將在下一節(jié)介紹；本節(jié)內(nèi)容僅限于鎢極惰性氣體保護(hù)焊。 鎢極惰性氣體保護(hù)焊英文簡(jiǎn)稱TIG（Tungsten Inert Gas Weiding）焊。它是在惰性氣體的保護(hù)下，利用鎢電極與工件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法。在焊接的時(shí)候，焊槍的噴嘴中噴出保護(hù)氣體，并在電弧外形成氣體保護(hù)層從而隔絕空氣，從而可獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫。氬氣、氦氣或氬氦混合氣體都可作為氣體保護(hù)層的氣體。用氬氣作為保護(hù)氣體的稱為鎢極氬弧焊，用氦氣的稱鎢極氦弧焊，由于氦氣價(jià)格比較昂貴，在焊接上鎢極氬弧焊的應(yīng)用要比氦弧焊廣泛得多。 等離子焊接的原理等離子焊接是TIG焊的升級(jí)。等離子焊接又稱等離子弧焊焊接，等離子弧焊是借助水冷噴嘴對(duì)電弧的拘束作用，獲得較高能量密度的等離子弧進(jìn)行焊接的方法。等離子弧焊的作用方式是電極和焊件之間的壓縮電弧(轉(zhuǎn)移電弧)來進(jìn)行焊接的，它是一種不熔化、極電弧焊。鎢極是最常用的電極，氬氣、氦氣、氮?dú)饣蛘哌@幾種氣體的混合氣都可作為產(chǎn)生等離子弧的等離子氣，同時(shí)噴嘴噴出惰性氣體用來保護(hù)等離子氣。焊接時(shí)可以外加填充金屬，也可以不加填充金屬。等離子弧焊焊接的特點(diǎn)是電弧穿透力強(qiáng)，因?yàn)槠潆娀∧芰棵芏却蟛⑶彝χ?。等離子弧焊焊接時(shí)能產(chǎn)生的小孔效應(yīng)，對(duì)于一定厚度范圍內(nèi)的大多數(shù)金屬可以進(jìn)行I形坡口對(duì)接，并能保證熔透和焊縫均勻一致。因此，等離子弧焊的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高、焊接質(zhì)量好。但等離子弧焊設(shè)備比較復(fù)雜，對(duì)焊接參數(shù)的控制要求高。 TIG焊可焊接的大多數(shù)金屬，都可用等離子弧焊進(jìn)行焊接。與之相比，對(duì)于1mm以下的極薄金屬的焊接，用等離子弧焊較易進(jìn)行。 等離子焊接：PIG焊的升級(jí) 等離子焊接的特點(diǎn)等離子焊接與TIG焊十分相似，它們的電弧都是在尖頭的鎢電極和工件之間形成的。但是，通過在焊炬中安置電極，能將等離子弧從保護(hù)氣體的氣囊中分離出來，隨后推動(dòng)等離子通過孔型良好的銅噴管將弧壓縮。通過改變孔的直徑和等離子氣流速度，可以實(shí)現(xiàn)三種操作方式：微束等離子：～15A 在很低的焊接電流下，也能使用微束等離子弧。即使在弧長(zhǎng)變化不超過20mm時(shí)，柱狀弧仍能保持穩(wěn)定。中等電流：15A～200A 在較大的15A～200A電流下，等離子弧的過程特點(diǎn)與TIG弧相似，但由于等離子被壓縮過，弧更加挺直。雖然可提高等離子氣流速度來增加焊接熔池的度深，但會(huì)造成在紊亂的保護(hù)氣流中，混入空氣和保護(hù)氣體的風(fēng)險(xiǎn)。小孔型等離子：大于200A 通過增加焊接電流和等離子氣流速度，可產(chǎn)生強(qiáng)有力的等離子束，與激光或電子束焊接一樣，它能夠在材料上形成充分的熔深。焊接時(shí)，隨著焊接熔池的流動(dòng)，金屬穿過小孔被切割后在表面張力作用下形成焊道。單道焊時(shí)，該過程可用于焊接較厚的材料（厚度不超過10mm的不銹鋼）。 真空等離子焊接的功率由于等離子
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