现场总线在柔性制造系统中的应用研究

发布时间：2020-08-04 08:15

【摘要】：现场总线技术是当今自动化领域发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现导致自动化领域的一场深刻变革,对不同的领域产生了深远的影响,尤其是制造业领域。开展PROFIBUS应用技术研究对推动我国现场总线技术的发展和产品研发有着现实意义。 本文分析了目前国内PROFIBUS现场总线的研究现状,在研究传统柔性制造系统通信网络缺点的基础上,提出了将现场总线技术应用于柔性制造系统的方案。通过研究PROFIBUS-DP总线技术,利用SIEMENS公司提供的PROFIBUS-DP从站专用集成芯片SPC3开发基于PROFIBUS-DP协议的智能从站,对从站进行软硬件的开发,使其具有基本的数字输入(DI)、数字输出(DO)、数码显示(LED)和按键功能,编写了设备数据库文件(GSD),最终实现与PROFIBUS-DP主站进行基本的数据通信;对工程训练中心FMS-50柔性教学实验系统进行了部分改造,组建了以数控机床和机械手为中心的柔性制造单元;搭建了包括PROFIBUS-DP一类主站(SIEMENC S7-300)、二类主站(PC)和开发智能从站在内的测试平台,完成对开发从站的测试。 通过研究得出,将现场总线技术应用于柔性制造系统,能充分发挥现场总线的各种优点,并能很好的克服传统柔性制造系统的缺陷,对柔性制造技术的改善和提高有着积极的作用。同时,现场总线作为一门较新的控制技术,正在被越来越广泛地应用于各个领域。PROFIBUS是国际上有影响的现场总线之一,PROFIBUS-DP智能从站的软硬件开发对推动我PROFIBUS技术的研究和发展起到抛砖引玉的作用,而且一直以来,西门子工控产品在国内外有着较高的市场占有率,因此对PROFIBUS现场总线的研究,同时也是对西门子工控产品及通信技术应用的研究,有着重要的实际意义。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH165
【图文】：

克、日立精机、丰田工机;德国的Wemer&Kolb、Bu曲ardt&WebeMENS以及Sehnnana等[3]。展与应用FMC、FMS系统均较晚，1986年10月我国第一条FMS在北行，用于加工伺服电机的零件。1986年国家863计划启动之后，促发展，自行开发和引进了一些系统。如青海第一机床厂和上海第统;北京机床研究所用自行开发的加工设备，配置北京起重机械，给天津减速机总厂提供一套加工减速机机座的JCS一FMS一2制造大学的试验室中建立了一条由两台加工中心和一台车削中心、配置构成的FMS:北京第一机床厂从德国Wemer公司进口了由两台lm工有轨搬运车组成的系统;天津减速机总厂从瑞士DXII集团的WAH台400X400mm工作台的卧式加工中心和一台ABB公司高架机器人。据有关部门统计，我国至1995年才建成约34套FMs，其中28套已材加工)，应用也极为有限，与国际先进水平相比差距甚大，而且

自动化控制设备及仪表正向着数字化、智能化和网络化的方向发展，现代工业中的计算机集成制造系统(CIMS)是由工厂管理级、车间监控级和现场设备级等构成的一个分层的大规模控制系统[7]，如图1.3所示。图1.3总线系统分层控制图Fig.1.3Lyaereonrtolsketehofsystem一bus现场设备级、车间监控级自动化监控及信息集成系统是实现工厂自动化及计算机集成制造系统的基础。它们主要完成对底层设备单机控制、连机控制、通信连网、在线设备状态监测及现场设备运行;生产数据的采集、存储、统计等功能，保证现场设备高质量完成生产任务;并将现场设备生产及运行数据信息传送到工厂管理层，向工厂级管理信息系统(MSI)数据库提供数据，同时也可接受工厂管理层下达的生产管理及调度命令并执行之。

》系统配置单主站系统:在总线操作阶段，只有一个活动主站，如图2.4所示。多主站系统:总线上连有多个主站。这些主站与各自从站构成相互独立的子系统或是作为网上的附加配置和诊断设备，多主站系统如图2.5所示。(3)pROFIBUS一DP的系统行为系统行为主要取决于DPMI的操作状态，这此状态由本地或总线的配置设备所控制。主要有以下三种状态:

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 冯艳双;;现场总线的特点及其应用研究[J];科技传播;2011年18期

2 张斌;;现场总线PROFIBUS-DP在废水处理站自动化中的应用[J];安装;2011年06期

3 姚松丽;;柔性制造系统在实践教学中的应用[J];实验室研究与探索;2011年05期

4 唐华国;;现场总线技术及控制系统研究[J];中国高新技术企业;2011年09期

5 王小飞;向国权;;车载CAN总线技术研究综述[J];汽车零部件;2009年08期

6 殷德强;林小忠;;现场总线技术在主机遥控系统中的运用[J];产业与科技论坛;2011年05期

7 李岩;;工业控制现场总线技术[J];技术与市场;2011年08期

8 韦耀杰;;基于工业以太网和现场总线的煤矿电网监控系统的应用[J];可编程控制器与工厂自动化;2011年08期

9 马宝印;;浅谈PROFIBUS现场总线技术[J];科技传播;2011年14期

10 杨民;高志华;井建国;;柔性制造系统及要解决的问题[J];农家科技;2011年04期

相关会议论文 前10条

1 陆劲松;夏建华;;现场总线技术在水电厂监控系统中的应用和发展[A];中国水力发电工程学会电力系统自动化专委会2007年年会暨学术交流会论文集[C];2007年

2 朱雄;张涛;;基于CAN总线的煤矿安全智能测控节点的设计[A];第18届全国煤矿自动化与信息化学术会议论文集[C];2008年

3 裴建兵;商超平;;DCS及其发展趋势[A];第十届全国信息技术化工应用年会论文集[C];2005年

4 芦雷;顾德英;;基于CanBus现场总线的数字通信[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年

5 刘松强;冷用斌;;EPICS系统下的DeviceNet现场总线[A];第十届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2000年

6 张凤登;叶春明;应启戛;;以太网和现场总线在工控领域的现状分析[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年

7 冯庆东;;面向电力市场基于现场总线技术的变电站自动化系统设计分析[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

8 梁树森;;现场总线技术在船舶自动化领域的应用[A];'06MIS/S&A学术交流会论文集[C];2006年

9 张晓燕;李力雄;黄敏锐;;基于Internet的远程监控系统架构研究与设计[A];第七届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2006年

10 杨勇;杜建龙;;一种中央空调计算机监控系统的设计与实现[A];山东省暖通空调制冷2007年学术年会论文集[C];2007年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 王笑梅;现场总线技术芯片填补国内空白[N];辽宁日报;2007年

2 中国仪器仪表行业协会副秘书长 陈铁君;发展现场总线技术 抓住行业发展机遇[N];中国机电日报;2000年

3 严小斌 章昱红;现场总线技术在新钢公司6号高炉应用[N];中国冶金报;2009年

4 杨晓东;现场总线技术在变电站综合自动化中的应用[N];中国电力报;2002年

5 中国四联仪器仪表集团有限公司 陈学军 田英明;现场总线技术在国内的研发及应用情况[N];机电商报;2007年

6 记者　李玉峰;天锻柔性制造系统跨入世界先进行列[N];天津日报;2006年

7 通讯员 张军;天锻柔性制造系统跨入世界先进行列[N];中国知识产权报;2006年

8 郭士毅;现场总线技术市场展望[N];通信产业报;2000年

9 记者 蔡立军;天锻板材成形液压机柔性制造系统研发成功[N];中国冶金报;2006年

10 黄向龙;扬长避短 因地制宜[N];中国化工报;2004年

相关博士学位论文 前10条

1 张志明;柔性制造系统死锁预防的Petri网控制器综合[D];浙江大学;2010年

2 王安荣;Petri网基本信标的求取算法及死锁避免策略研究[D];西安电子科技大学;2009年

3 舒海生;柔性制造系统工件流和刀具流动态调度的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年

4 方晓柯;现场总线网络技术的研究[D];东北大学;2005年

5 叶涛;精准农业的农田信息采集系统研究与开发[D];中国农业科学院;2006年

6 何平;考虑环境要求的制造系统柔性测度及其改善方法[D];中国科学技术大学;2008年

7 黄飞华;考虑BOM的柔性制造系统能力规划问题研究[D];中国科学技术大学;2006年

8 张向利;基于以太网的数控系统现场总线技术研究[D];华中科技大学;2008年

9 韦娜;基于无死锁初始标识的Petri网控制器设计[D];西安电子科技大学;2008年

10 武洪恩;基于Windows的开放结构控制平台及应用研究[D];山东大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 赵律;现场总线在柔性制造系统中的应用研究[D];大连理工大学;2006年

2 王程;基于现场总线的FMS控制系统研究[D];合肥工业大学;2009年

3 马超;基于Profibus现场总线的柔性制造系统的研究与实现[D];合肥工业大学;2010年

4 陈楠;基于区域理论的柔性制造系统活性监督控制器设计的算法优化[D];西安电子科技大学;2010年

5 雷呈喜;基于PROFIBUS总线技术的柔性制造培训系统研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

6 卢阳;一类柔性制造系统死锁预防策略[D];西安电子科技大学;2005年

7 何铁厂;基于Petri网的柔性制造系统死锁预防研究[D];西安电子科技大学;2010年

8 曹余庆;基于FMS的工序质量控制研究[D];辽宁工程技术大学;2005年

9 梁爽;柔性制造系统实验平台的设计与控制[D];华南理工大学;2010年

10 张天顺;基于柔性制造系统（FMS）的刀具管理研究[D];昆明理工大学;2005年

本文编号：2780291