基于LinuxCNC和EtherCAT的不锈钢衬底抛光机控制系统的研制

发布时间：2023-04-30 06:33

　　近年来,柔性薄膜太阳能电池由于相对传统太阳能电池在质量、可弯曲度以及制造成本等方面更具优势在国际上发展迅猛,已经形成了大规模生产。而在柔性衬底当中,以不锈钢金属薄片为最佳选择。因此,在未来太阳能电池制造业领域当中,研发适用于不锈钢衬底抛光的自动抛光机是重中之重。电化学机械复合抛光自动抛光机能够以较高的加工精度和效率抛光不锈钢衬底,但是传统的控制系统由于不开源且使用专用硬件的原因,用户使用不便且成本较高,难以降低柔性不锈钢衬底薄膜太阳能电池的制造成本。基于此,本论文旨在开发一套低成本、开源、具备良好的灵活性和可拓展性的抛光控制系统。本文采用基于纯软件的控制系统的架构,提出了一种基于软主站开源IGH EtherCAT Master for Linux和LinuxCNC的开放式抛光控制系统。集成开源EtherCAT主站与LinuxCNC,并开发了简洁明了、功能完善的图形用户界面。基于此,论文的主要研究内容和工作如下:1.根据电化学复合抛光系统的需求,提出了一种基于开源软主站IGH EtherCAT Master for Linux与LinuxCNC融合的电化学复合抛光系统,该系统EtherC...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 本文研究目的
    1.2 国内外研究现状和趋势
        1.2.1 LinuxCNC和 EtherCAT介绍
        1.2.2 研究现状和趋势
    1.3 本文的主要研究内容和论文的结构安排
第二章 抛光机控制系统的硬件方案设计
    2.1 确定不锈钢衬底抛光机的总体控制方案
    2.2 不锈钢衬底抛光机硬件设计
        2.2.1 控制系统上位机
        2.2.2 光电隔离并口CNC接口板
        2.2.3 伺服驱动系统
        2.2.4 伺服系统辅助部件
    2.3 本章小结
第三章 抛光机控制系统的软件实现
    3.1 工控PC机中控制系统软件的工作流程
    3.2 进给轴控制部分实现
        3.2.1 EtherCAT主站
        3.2.2 EtherCAT从站
        3.2.3 HAL component模块设计
    3.3 开关量信号控制部分的实现
    3.4 本章小结
第四章 抛光机图形用户界面与抛光性能试验研究
    4.1 图形用户界面自定义开发
        4.1.1 界面开发环境介绍
        4.1.2 图形用户界面的总体设计与实现
    4.2 控制系统功能模块测试
        4.2.1 实验平台搭建
        4.2.2 手动模式界面功能测试
        4.2.3 自动模式界面功能测试
        4.2.4 程序编辑功能测试
        4.2.5 开关量输入输出测试
    4.3 控制系统的实时性测试
    4.4 控制系统的复合抛光试验
        4.4.1 抛光机性能试验台的搭建
        4.4.2 测量仪器
        4.4.3 抛光实验结果
    4.5 本章小结
第五章 论文总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3806625