现场总线在柔性制造系统和网络数控中的应用研究

发布时间：2020-11-10 05:10

　　 随着计算机、网络、通讯等技术的发展,信息交换沟通的领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备到中央控制、管理的各个层次。信息技术的飞速发展引起了自动化系统结构的变革,逐步形成了以网络集成自动化为基础的企业信息系统。现场总线就是顺应这种趋势发展起来的新技术,现场总线以其开放、数字化、分布式等技术特点代表了未来工业自动化的发展方向,论文重点研究了现场总线技术在设备层自动化系统中的应用,主要讨论了以下两部分内容: 1、论文首先介绍了现场总线的概念及其技术内容,接着以柔性制造系统(FMS)的控制管理系统为研究对象,在分析比较目前流行的几种现场总线后,重点讨论了PROFIBUS现场总线的技术特点和系统模型,提出了新型的基于PROFIBUS-DP现场总线和以太网双重网络结构的柔性制造系统控制方案,并实现了基于以太网的数控程序传输功能。 2、论文从柔性制造系统的角度深入探讨了开放式网络数控的概念和技术内容,并对开放式网络数控的信息集成要求进行了深入分析,以高度开放的PC机和通用操作系统Windows NT+RTX为平台,利用成熟的现场总线技术,建立了一种全软件型的、具有高度开放性的开放式网络数控平台,并研究了实现这种平台的一些关键技术。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TH165;TG659
【部分图文】：

2全集成自动化的网络结构在全集成的网络自动化中，企业的通信网络可以划分为三个层次，[3‘〕:企业级、车间级、现场级，如图1.1所示。(1)企业级通信网络企业级通信网络用于企业的上层管理，为企业提供生产、经营、管理等数据，通过信息化的方式优化企业的资源，提高企业的管理水平。(2)车间级通信网络车间级通信网络介于企业级和现场级之间。它的主要任务是解决车间内各个需要协调工作的不同工艺段之间的通信，从通信需求角度看，要求通信网络能够高速传送大量信息数据和少量控制数据，同时具有较强的实时性。对车间级网络，主要的解决方案是工业以太网。(3)现场级通信网络现场级通信网络出于工业网络系统的最底层，直接连接现场的各种设备，包括I/O设备、传感器、变送器、变频与驱动装置等。由于连接的设备千变万化，因此所使用的通信方式也比较复杂。而且由于现场级通信网络直接连接现场的设备

个设备的控制信号全部通过一对一的方式连接到PLC中，上位Pc机作为系统的人机界面进行系统的监控，同时CP还通过RS232串口对数控机床和机械手进行程序的双向传输。原系统的控制方式如图2.2所示。图2.2传统戍S的控制方式在这种控制方式下，柔性制造系统中各个设备的控制信号都是通过一对一的连接并行接入主控PLC，整个系统呈星型拓扑。系统中数控机床和机械手的程序传输通过RS232串口由上位计算机控制。上位计算机实现系统配置，调度，监控等功能。这种传统的控制系统其缺点表现在:

SIM八TCI管理器:集中管理有关SIN孕JIC57.SIM八IICM7和sIMATICC7的所有工具软件和数据。符号编辑器:可用于定义符号名称.数据类型和全局变量的注释。硬件组态:用于系统组态和各种模板的参数设置。通信配置:用于MPI.PROFBIUS一DP/FMS网络配置。信息功能:用于快速浏览CPU数据以及用户程序在运行中的故障原因。(2)STEP7软件提供了标准化编程语言，包括:语句表(STL).梯形图(LAD).控制系统流程图(CSF)。2、系统的组态系统需要在STEP一7环境下对网络进行组态，并编写系统控制的PLC程序，在对系统硬件进行组态时，先组态从站。图2.6为本系统主站57一300PLC的组态图。系统为带监控站的多主系统，连接到PROFIBUS网络上的站点按照他们的地址顺序组成一个逻辑拓扑环。令牌只在主站之间顺序传递，获得令牌的主站可以在拥有令牌期间对属于他的从站进行发送或读取数据的操作。
【引证文献】

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2 王丽芳;基于PROFIBUS-DP总线的柔性制造系统的设计与研究[D];长安大学;2011年

本文编号：2877517