畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-基于plc控制的自動(dòng)加工監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-09-07 00:54 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 制器是一種以微處理器為核心, 并綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制器。它的最大特點(diǎn)就是體積小, 功能強(qiáng), 響應(yīng)速度快，可靠性高。隨時(shí)可依生產(chǎn)工藝的不同要求而隨機(jī)修改，還具有可擴(kuò)展性。方案二： 控制器采用DSP數(shù)字信號(hào)處理器是一門(mén)涉及數(shù)學(xué) 、網(wǎng)絡(luò)理論、信號(hào)處理、控制論、通信理論等許多學(xué)科且廣泛應(yīng)用于通信、語(yǔ)音、圖象、雷達(dá)、生物醫(yī)藥、工業(yè)控制、儀器儀表、智能傳感器等許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。用DSP芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理具有很強(qiáng)的通用性和靈活性，因?yàn)镈SP芯片體積小、運(yùn)算速度極快、精度高、接口方便，特別適合處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理算法?？刂破鞣桨笇?duì)比PLC具有較好的的穩(wěn)定性和抗干擾性，這一點(diǎn)對(duì)工業(yè)控制來(lái)說(shuō)很重要。并且PLC用梯形圖編程比較簡(jiǎn)單。PLC多用于是電氣設(shè)備處理的芯片，DSP多用于是數(shù)字信號(hào)處理的芯片。而本課題是一種工程實(shí)際的研究，課題中的機(jī)械手應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)，綜合多方面因素，選用可編程邏輯控制器（PLC）來(lái)實(shí)現(xiàn)控制要求。 控制器對(duì)比控制器編程成本可靠性PLC簡(jiǎn)單高高DSP復(fù)雜高高通過(guò)以上硬件和軟件方案的比較和選擇，本設(shè)計(jì)最終選用羅克韋爾可編程控制器來(lái)控制加工單元，包括機(jī)械手的動(dòng)作、傳送帶的啟停和步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作等，在上位機(jī)上采用組態(tài)軟件RSView32實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的實(shí)時(shí)仿真監(jiān)控。因此，硬件裝置可利用ControlLogix1756系列PLC構(gòu)成，上位機(jī)與控制器之間通過(guò)以太網(wǎng)連接并實(shí)現(xiàn)其通信，控制器與加工單元現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間通過(guò)控制網(wǎng)實(shí)現(xiàn)連接及通信?？刂破鞒绦虿捎肦SLogix5000編程軟件進(jìn)行控制程序的編寫(xiě)。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3 編程軟件及相關(guān)控制工具加工單元控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信的軟件：Control Logix系統(tǒng)、編程軟件RSLogix5000、監(jiān)控軟件RSView3組態(tài)軟件RSNetwork for Controlnet和通信軟件RSLinx。： 加工單元通訊連接結(jié)構(gòu)圖 RSLogix5000RSLogix5000是ControlLogix系統(tǒng)的專(zhuān)用編程軟件，功能強(qiáng)大易用，不僅可用與對(duì)控制器進(jìn)行常規(guī)的編程，也可用于組態(tài)和監(jiān)控，所有的對(duì)外交換的信息，不管是I/O刷新信息，還是對(duì)外設(shè)備的通訊信息，都要經(jīng)過(guò)編程軟件的組態(tài)或編程，更重要的是它面對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)視功能和診斷功能，所有它屬下模塊的工作狀態(tài)全在它的監(jiān)視之下，其診斷結(jié)果將明了告知問(wèn)題所在，可正確迅速地查找原因，這是傳統(tǒng)控制器編程軟件不能企及的。(1) RSLogix5000編程方式：梯形圖、功能塊圖、順序功能圖和結(jié)構(gòu)文本。本設(shè)計(jì)采用梯形圖編程。(2) RSLogix5000編譯環(huán)境： 梯形圖編譯環(huán)境 RSView32RSView32是基于組態(tài)集成并用于監(jiān)視和控制自動(dòng)化設(shè)備和過(guò)程的人機(jī)界面監(jiān)控軟件。RSView32可以使用直接驅(qū)動(dòng)器連接AB通訊設(shè)備，直接驅(qū)動(dòng)器在RSLinx中建立。如果與ControlLogix控制器通訊，只能采用OPC或DDE方式連接，直接驅(qū)動(dòng)的連接方式不支持。OPC是OLE for Process Control的簡(jiǎn)稱(chēng)，OPC是連接現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)信號(hào)與監(jiān)控軟件的橋梁，可以通過(guò)生產(chǎn)商特定的OPC服務(wù)器將RSView連接到通訊設(shè)備， 規(guī)范。： RSView32工程管理器工作環(huán)境 RSLinx 通訊工具軟件是為計(jì)算機(jī)將設(shè)備配置、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)信息及程序傳送至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備而使用的軟件，它可以將組態(tài)或程序信息根據(jù)總線(xiàn)協(xié)議/規(guī)范的通訊要求進(jìn)行處理，再?gòu)挠?jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口傳送至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，同樣也可以采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)。RSLinx軟件可以為所有AllenBradley網(wǎng)絡(luò)提供完整的驅(qū)動(dòng)程序，通過(guò)該軟件，用戶(hù)可以通過(guò)一個(gè)窗口查看所有活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，也可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)通訊接口同時(shí)運(yùn)行任何所支持的應(yīng)用程序的組合，并且RSLinx提供快速的OPC, DDE和Custom C/C++的接口，可與第二方軟件通信。在RSLinx中集成了眾多設(shè)備配置和監(jiān)視工具，僅需要用鼠標(biāo)選取和點(diǎn)擊所需設(shè)備就可以完成相應(yīng)的操作。 RSNetWorx for ControlNetRSNetWorx for ControlNet是羅克韋爾自動(dòng)化公司提供的ControlNet設(shè)置配置軟件，提供網(wǎng)絡(luò)組態(tài)和監(jiān)控，可用于在線(xiàn)配置和離線(xiàn)配置。 RSNetWorx for ControlNet的運(yùn)行需要依賴(lài)于RSLinx通信軟件。RSLinx為ControlNet網(wǎng)卡提供驅(qū)動(dòng)，并且為RSNetworx for ControlNet軟件和ControlNet網(wǎng)卡之間的數(shù)據(jù)交換提供接口。ControlNet是一種高度確定性網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樗軌蚩煽康仡A(yù)測(cè)數(shù)據(jù)傳遞完成的時(shí)間。同樣，ControlNet也因其可重復(fù)特性而聞名，該特性保證了傳輸時(shí)間為可靠的常量，且不受網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)的增加或減少的影響。這些都是保證實(shí)現(xiàn)可靠、高度同步和高度協(xié)調(diào)的實(shí)時(shí)性能的至關(guān)重要
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