生产电气自动化技术应用

目录 1 21.1数控技术的研究背景 21.2数控技术的发展趋势 2 2 21.2.3工艺复合性和多轴化 2 3 42.1智能化数控系统的内涵 4 4 5 6 83.1智能数据检测单元硬件平台技术指标 8 8 83.1.3RFID从站模 93.1.4现场总线，支持自主知识产权的SSI现场总线 93.2智能数据检测单元硬件平台设计 3.2.3现场总线接口模块设计 4.1智能数据检测单元的数据帧设计 4.2SSBIII总线控制逻辑设计与实现 4.3现场总线模块与MCU通信设计 4.4实验验证 21 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。第1章数控技术的研究背景及发展趋势1.1数控技术的研究背景1.2数控技术的发展趋势第2章相关理论概述括智能数据检测单元三个部分。本文主要关注智能数据检测单元的设计和实现。2.2智能化数控系统体系结构设计为了提高NC控制系统的开放性，实现系统的再现性。硬件平台采用分层设(1)智能数控系统的网络结构和同步设备的正确运行。实时传感器设备动作和状态反馈。图2-1显示了网络结5系续工业大数塘共罩中心理墙设酱图2-1智能化硬件平台网络化体系结构络管理服务信道、第三方设备、软件集成。控制单元使用现场总线技术支持N海外的制造商中，可以将智能传感器等安装到主轴单元上，同时测量温度、振动和其他物理量。实时处理参数优化。2.2.3智能化数控系统二次开发平台(1)二次开发平台结构智能数字控制系统不仅提供了高性能、高效率的处理能力，也有智能系统控境感知、智能通讯和维护机械诊断等功能。通过开发先进的适应能力和自我调节开发一个便携式智能数字控制系统应用程序。图2.2显示了智能数字控制系统的二次开发平台的层次结构。磨削平台磨削平台任务管理状态监控机床检查APP应用二次开发接口库APP管理器中间件工艺数据库扩展组件库人机接口库Windows平台Linux平台共享数据区图2.2智能化数控系统二次开发软件平台(2)基于二次开发平台进行智能应用技术的开发基于智能控制功能的产品需求、智能硬件平台和网络平台、智能控制技术的智能控制系统研究、数字控制器的智能协调控制、制造方法和工具等的数字控制第3章智能数据检测单元硬件平台设计智能数据测试单元的低耗电嵌入式平台结构图如下所示：RFIDRFID从站单元多路数字量温度传感器地址数据总线128*64点阵LCD协设芯片NC系统接口地垃效据总线GP30多路振动传感器RFIDA第单元AD转换模块模拟毕接口图3-1低功耗、嵌入式的硬件平台框图3.1智能数据检测单元硬件平台技术指标微处理器性能高，耗电低。8位微处理器，采用RISC结构。主要的表达如下。(1)和133件订单。(2)具有通用动作328和外部设定控制寄存器。(3)完成静态工作。(4)工作频率8MHz。(5)为了完成硬件乘法器，只需要两个时钟存储区域。(7)JTAG接口(ieel149.1标准):遵循标准JTAG边界扫描功能。扩8*4对应汉字显示(16*16分)。接口模块的主要技术参数和性能。(1)电源、接口采用8位数据总线，采用并行输入输出、8路径。责任比1/64(8)(9)工作温度：-10℃~+55℃,保温温度：-20℃~+70Mf-crc500芯片isotec4443typea多层应用支持。芯片内部电路发送方不需要添加额外的活跃，可以直接驱动电路关闭行动，最大通信距离可达100毫米。接收电路部分主要提供兼容ISOTEC4443typea应答机信号交流的强大和有效的解调电路。数据处理部分主要用于isotec4443输入数据帧和CRC校验等功能，支持加密算法对非接触式读卡器系列产品进行校验。mf-rm500芯片可以直接连接路包级冲指大线图3-2MF-RC500功能框图(1)31.25μS和多个周期性通信是周期性的。(2)对应于最大254个站连μS同步(4)通过PCI总线连接到计算机主机设备，并的中断和中断触发处理。(5)支持开始数据集的传送的通用帧(车载)的数据传输/处理，接收来自站的数据帧的头部并识别，传输?接收处理可以实现高速数3.2智能数据检测单元硬件平台设计数据测试部的功能结构如图3-3所示。电源电池图3-3面向智能数据检测单元的低功耗嵌入式平台电路图。如4所示。华7A28A⁴PA4NpcWY2nu1BLiA2琼14bw定南Mohbpo压oAA正OD3409200签数据通过现场总线控制模块与微处理器进行读取，并发送到数字控制系统。图aa李6NCsNWRNRDRF芯片VMIIRD7892345986图3-5RF模块设计原理图现场总线接口模块与单片机通信处理器通过数控系统实现数据处理功能的主知识产权的单侧频带三总线协议IP核心连接。传感器数据在sssbiii之后的制系统。SSIII总线数据的上行沟通功能。图3-6显示了示意图单边带Ⅲ总线4TT3JVC0_E-tC0_E-t1010334H14T5spr10A7pr10A7TW0o0IIi n下ufEF20YY3m可可2s72s7E_U7H3_psOIFFK0_712Eh2Th2译译0o]Xicwoī33DI00.73ShO_147nnTT图3-6EP3C10芯片配置图议的代码行，地址信号和控制信号线路和对应的DP83848PHY芯片销连接，一个接一个地为了实现代码和体育之间的通信协议代码药片。图3-7显示了以太网乎-0MF88w.图3-7DP83848I芯片原理图第4章现场总线的通信协议设计自主知识产权的现场巴士。适合工厂的自动化。主机的一个控制器可以控制多个基于单边带Ⅲ的现场总线控制网络系统配置包括C1主控制器和62总线从设备。根据工厂的需要，大多数C2可以连接到主控制器。C1主控制器通常是一个控制系统，如数控系统，PLC模块等。C2通常是主要的现场总线设备运行状态监智能数字控制系统，利用单边带Ⅲ现场总线扩展智能数据检测设备的功能单位。每个数据帧的一部分智能设备主要由50个字之间的实时通信的应用程序对象。通信帧的50个字符的细节，请参阅下面的部分。typedefstruct{INT32Uaddr_s;//总线从站设备地址INT32Uaddr_m;//总线主站设备地址//通讯数据typedefstruct{INT32Ulen;//数据帧长度INT32Ubuf[16];//数据帧缓存buffer寄存器typedefstruct{INT32Usts_com;//0:上电状态；1:查询延迟；2:配置；3:应用连接INT32Uerr_count;//0:无报错；INT32Uwatchdog;//看门狗INT32Uwd_feed_value;//看门狗反馈值}axis_t;//每个从站的通信帧为50个字智能数据检测单元的SSBⅢI总线通信数据帧的每个字段的具体含义如下表表4-1智能数据检测单元的SSBIII总线数据帧的定义序号字段名称下一级含义1通信从站设备地址2通信主站控制器地址3应用层的通信状态4通信数据帧出错数目5从站通信的延迟时间6通信监视看门狗(应用层内部使用)7看门狗的反馈值8接受数据的长度接受数据的缓冲区9发送数据的长度发送数据的缓冲区现场总线通信站点由16位、八站地址的高度8低扩展站点的位置。特殊的网站说明，请参考表4-2。序号字段名称特殊站地址012344.1智能数据检测单元的数据帧设计设备类型规格设备编码说明20路温度/4路振动/声音的智能数据监测单元(IDU)IDU扩展单元命令值说明设备对象说明SSBIII职能数据监测单元读温度传感器温度写温度传感器配置读振动状态写振动传感器配置读声音传感器状态写声音传感器配置 (读取错误63;声音),声音传感器的配置说明(写入错误63;声音),传感器的广告价值指令(读取错误63;A/D),传感器的配置指令(写入错误63;A/D)表4-5SSB-III帧格式16字节命令响应参照0INPUT数据随时更新12345678……4.2SSBIII总线控制逻辑设计与实现声杏声杏搬助温度见表4-6。混度信总振动使息声查情息A/D传息一控研传名(存补完)(件在充)30x10五_at-辞11_联单死的皆岛图4-21024x16bit双口RAM数据布局设备建立远程操作模式。通过建立NC控制模式设定(CNC),远程智能检查装置的控制系统的配置模式的动作分别写为0x1、x20x3的模型1、2、3。详细情况表4-6智能数据检测单元模式设置表模式模式代码(下行)模式确认码(上行)模式说明模式零停止运行状态模式一上行发送温度、振动、声音等信息模式二模式三远程故障诊断模式，上行不发送数据。通过网口连接远程诊断PC机ARMARM读下行标志已投政?写上行标志(0x55)2IO冷对榄式碗试舌硬话下([hc55是步骤SSBIII模块ARM处理器1上电上电2初始化双口RAM,内容全部清零对温度、振动、声音等传感器初始化3设置下行“模式命令寄存