随着工业控制对可靠性与实时性要求不断提高,传统总线因无法突破实时性,通信效率及总线供电等技术瓶颈而逐渐被一些新的技术所替代。在国内外,一种将以太网应用于工业控制的新兴工业以太网技术引起了越来越多的关注。EtherCAT是一种基于改进的以太网帧结构的工业以太网协议,是目前可靠性和实时性最高的工业以太网协议之一。 本文提出一种基于STM32处理器的EtherCAT从站协议栈的实现方法。首先从物理层、数据链路层及应用层研究分析了 EtherCAT协议。其次,重点设计开发基于STM32处理器的EtherCAT从站设备的协议软件,设计并实现了从站状态机、周期性过程数据及邮箱数据三大通信任务的软件代码。在已搭建的 EtherCAT主从站运行平台验证了系统的可靠与实时性。EtherCAT报文的一次发送和接收共需2ms,该时间随着从站个数的增加变化不大。最后,本文创新点是设计一种基于 EtherCAT实时通信协议栈的智能家居网络控制系统,比以往采用单片机作为终端控制器的控制系统在扩展能力,数据处理能力,实时性方面都有显著优势,实现了智能家居中智能开关与人脸识别门禁两部分应用控制任务,该系统提高了家居控制的安全性及实时性,是目前最有发展前景的工业以太网应用技术之一。 从站协议栈实现EtherCAT的从站功能,并且运行于STM32处理器上,提高了从站运行速度,保证整个EtherCAT系统的实时性。
上传时间: 2022-05-27
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在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,普遍重视牛产过程的自动化程度,工业机器人作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平,目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作,工作方式一般采取示教再现的方式。本文将设计一台四白由度的工业机器人,用于给冲压设备运送物料。首先,本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构,然后选择合适的传动方式、驱动方式,搭建机器人的结构平台;在此基础上,本文将设计该机器人的控制系统,包括数据采集卡和同服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计,重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性,最终实现的目标包括:关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关书的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。关键词:机器人,示教编程,伺服,制动在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中,加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法;程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外,还有大量的装卸、搬运、装配等作业,有待于进一步实现机械化。机器人的出现并得到应用,为这些作业的机械化奠定了良好的基础。“工业机器人”(Industrial Robot):多数是指程序可变(编)的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置(国内称作工业机器人或通用机器人)。机器人是一种具有人体上肢的部分功能,工作程序固定的自动化装置。机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势,但功能较少,适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人,而把工业机械人称为通用机器简而言之,机器人就是用机器代替人手,把工件由某个地方移向指定的工作求以操纵工件进行加.
上传时间: 2022-05-28
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自1995年美国推出世界上第一台Unimate型机器人以来,工业机器人的数量在世界范围内不断增长,焊接从一开始就是工业机器人应用最重要的领域之一,焊接机器人能显著提高焊接质量和工作效率,减轻工人的劳动强度,降低生产成本和对工人操作技术的要求,它的广泛应用和国产化、产业化,对实现我国在21世纪前半叶成为世界制造强国的目标具有非常重要的意义。本文针对一台6R焊接机器人,系统分析了其动力学性能和结构特性。首先运用D-H方法,建立了该机器人的连杆坐标系,在此基础上,推导了机器人的运动学正反解、求解了机器人的雅可比矩阵;对机器人进行了详细的静力学、动力学分析:利用Robotic Toolbox和IMatlab编程实现了机器人的运动学可视化仿真,直观地反映了机器人各关节变量与末端位姿矩阵之间的关系,为机器人的三维图形仿真提供了参考;利用Matiab/Simulink建立了机器人的动力学仿真模型,编制了相应的Matlabi算程序,通过动力学仿真,得到了运动过程中机器人各关节驱动力矩的变化曲线,为合理选择驱动电机、轴承等关键零部件以及机器人的实时和最优控制提供了依据针对机器人操作机的机构优化设计,对机器人关键承载部件进行了分析和简化,建立了关键承载部件的有限元分析模型,选取了最危险的受力状况作为分析工况,对各部件进行了静力分析,得到了各部件的应力和位移分布,获得了各部件的最大变形,对机器入局部刚度进行了评价。
标签: 工业机器人
上传时间: 2022-05-30
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本论文通过对国内外DNC技术发展现状的研究,根据加工车间具体的需要,设计了一种基于工业以太网的嵌入式DNC集成控制系统。文章从DNC系统赖以运行的网络着手,研究并建立了基于工业以太网的车间局域网模式,采用元余星型拓扑结构构建了快速、稳定、抗干扰能力强的局域网环境采用PC104主板,设计了嵌入式DNC智能终端系统,详细说明了DNC网络的配置过程。实现了从RS-232C串行接口到10Mbps以太网接口的转换,支持标准RS-232C接口和具有特殊通信协议的串行通信接口的数据传输,实现了广义DNC功能。研究了加工车间数控系统的数据传输方式,创建了统一的数据传送格式。采用创建的万能输入法,通过操作数控设备的控制面板,实现了异构数控系统的有效集成。通过解剖不同数控系统的通信协议,将软插件技术应用到DNC系统中,针对不同的数控系统,编制不同的驱动程序。通过软件的控制,实现数控系统类型的自动识别和NC程序的自动传输。对硬件进行优化设计,加大了智能终端的存储器容量,深入研究“程序再开,功能,实现了程序续传的快速性和准确性。通过软件设计,解决了多台数控设备同时在线加工的通信竞争问题。
上传时间: 2022-06-19
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串口透传WiFi联网过程协议描述目前,在嵌入式领域,智能家居、智能工业、智能公交等等控制中,WiFi已经成为了一种普遍被采用的技术。笔者常年在嵌入式WiFi行业做一线技术开发。本文主要从协议层面描述的是一个串口WiFi模块加电到联网过程中所经历的过程。本文以SimpleWiFi的S2W-M02为例,通过Commviewforwifi抓包工具描述串口WiFi的联网过程:第一步:设备上电,WiFi模块发起扫描过程:在此过程以前,通常已经将需要连接的无线路由器的名称(ssid)和密码已经通过其他方式设置到了模块里面。比方说S2W-M02是通过web网页的方式或者AT指令的方式已经将ssid和密码设置到了模块中。模块上电后将发起扫描动作(探测请求数据帧)。通常这一过程在WiFi联网过程中称之为主动扫描(相对应的被动扫描请查阅相关文档)探测请求帧(PROBE REQ)数据协议如下:
上传时间: 2022-06-20
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随着工业自动化水平的不断提高,工业控制网络所需负担的工作也日趋繁重,整个网络中传递信息的规模和复杂度也在不断增长,这给控制系统提出了更高的要求,伺服系统作为一种对控制精度、动态响应等性能指标要求很高的控制系统,也必须面对这些问题。本论文研究了将工业以太网技术应用于伺服系统的方法。通过将EtherCAT工业以太网协议与CANopen规范相结合,以TMS320F2812系列DSP为平台,设计并实现了伺服驱动器的工业以太网通信接口,组建了网络化的运动控制系统。通过分析EtherCAT与CANopen相关技术细节,阐述了将CANopen 与EtherCAT相结合的关键点,给出了多种运动控制模式的设计方式,分析了软件设计和实现的只体方法和要点。本文按照分层和模块化的方式给出了通信接口的设计过程,按层次分为三个大的模块:EtherCAT通信模块、CoE通信模块与CANopen运动控制模块。对各个模块又根据功能分为多个子模块,其中EtherCAT通信模块主要包括:EtherCAT状态机服务、邮箱服务和过程数据服务;CoE通信模块包括:服务数据对象(SDO)服务、过程数据对象(PDO)服务、对象字典服务;运动控制模块包括设备状态机服务和多种运动控制模式的实现模块。对每个模块本文都给出了具体的设计与实现过程。本文实现了四种运动控制模式下的实际控制结果,包括周期同步的位置与速度模式以及位置与速度轨迹规划模式。实验结果表明,系统能够满足高速度、高精度、高可靠性和同步协调的控制要求。最后对所做工作进行了总结与展望。
上传时间: 2022-07-05
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过程控制教程 ppt版
上传时间: 2013-06-14
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机械制造工艺及夹具设计 - 兰州工业高等专科学校ht
上传时间: 2013-04-15
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工业接口与通讯
上传时间: 2013-06-27
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工业PC
标签: 工业
上传时间: 2013-06-30
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