基于多協(xié)議現(xiàn)場總線的嵌入式激光標(biāo)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、本課題圍繞SKTJB型激光標(biāo)線器裝置的升級(jí)和改造項(xiàng)目中需要解決的問題進(jìn)行了相關(guān)的研究和設(shè)計(jì)，引入了工業(yè)現(xiàn)場總線，實(shí)現(xiàn)了單機(jī)人為控制到分布式自動(dòng)控制的跨越。在硬件方面進(jìn)行對(duì)通信模塊、伺服電機(jī)和絲杠結(jié)構(gòu)控制的電路設(shè)計(jì)，在軟件上實(shí)現(xiàn)多進(jìn)程的任務(wù)調(diào)度，保證數(shù)據(jù)收發(fā)和對(duì)伺服系統(tǒng)的控制協(xié)調(diào)同步完成，在對(duì)一些技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了一定的改進(jìn)，最終通過核心控制算法數(shù)字增量式PID算法，調(diào)試運(yùn)行獲得了較好的控制性能。
　　首要解決的問題是對(duì)現(xiàn)場總線接口設(shè)

2、備進(jìn)行自主開發(fā)和設(shè)計(jì)?，F(xiàn)場總線技術(shù)是一種基于開放式協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，主要用于在生產(chǎn)現(xiàn)場中，可以將多個(gè)單機(jī)進(jìn)行相互連接，再統(tǒng)一由大型控制器進(jìn)行調(diào)控，具有很好的互操作性和互交換性。在當(dāng)前通信控制技術(shù)不斷發(fā)展的環(huán)境下，目前已經(jīng)有十幾種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的通訊技術(shù)被制定為國際標(biāo)準(zhǔn)，本次設(shè)計(jì)為了能夠滿足橡膠生產(chǎn)工業(yè)中和西門子和羅克韋爾公司的大型控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，主要對(duì)以太網(wǎng)、PROFIBUS-DP總線、DeviceNet總線進(jìn)行開發(fā)，采用ARM Corte

3、x-M3系列芯片作為主控制器，實(shí)現(xiàn)了安全性和可靠性較強(qiáng)的現(xiàn)場總線通信方式，符合未來工控領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。
　　再次對(duì)伺服電機(jī)和絲杠機(jī)構(gòu)的閉環(huán)控制和提高控制精度也是本文的另一個(gè)重點(diǎn)問題。通過運(yùn)用外置編碼器和編碼反饋信號(hào)的調(diào)制檢測(cè)的方案，利用反饋信號(hào)進(jìn)行增量式PID控制，同時(shí)利用最小二乘算法實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的測(cè)速，從而對(duì)輸出PWM的脈沖數(shù)和占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)，經(jīng)過大量的調(diào)試運(yùn)行和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)獲得了較好的性能指標(biāo)。
　　本文旨在對(duì)多協(xié)議網(wǎng)關(guān)和嵌入