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基于网络化控制的电子凸轮应用研究

发布时间:2018-05-14 10:40

  本文选题:网络化控制 + DMCNET总线 ; 参考:《兰州理工大学》2017年硕士论文


【摘要】:肠溶性胶囊壳全自动生产线是典型的过程控制、运动控制,属机电一体化生产设备,生产线运动机构多达41个,各运动机构互相关联性强、控制复杂,系统要求运动机构运行快速平稳、位置控制定位准确,生产线故障率低。为了保证生产线的快速稳定运行,提高系统控制精度和控制效率,本文采用先进控制技术、网络化运动控制技术、伺服运动控制技术和电子凸轮技术,研究设计了肠溶性胶囊壳生产线控制系统。开发了基于PLC、触摸屏和伺服驱动的网络化控制系统,实现了肠溶性胶囊壳生产过程的自动化控制。首先,对伺服运动控制、网络化运动控制和电子凸轮技术等相关理论进行了研究。着重研究了CAN总线技术和台达公司自主研发的DMCNET总线技术在网络化运动控制中的应用及特点。针对生产线中蘸胶过程多轴、多段速运动控制的特点及机械运动件在高速运行下保证平滑性的控制问题,比较了传统凸轮曲线的控制方法,研究电子凸轮控制原理和凸轮曲线的设计方法,提出了针对位置定位和速度定位两种场合下对应合适的运动路径的规划方法。其次,针对肠溶性胶囊壳全自动生产线控制工艺要求。设计了采用CAN总线技术和DMCNET总线技术的胶囊壳生产线网络化控制系统。重点研究设计了基于DMCNET网络的AH20MC智能运动控制模块的应用,采用电子凸轮技术实现一、二、三次体帽蘸胶过程的电子凸轮数据的建立、主从轴函数关系和电子凸轮曲线的设计方法,解决了位置定位和速度定位两种场合下对应合适多段速运动控制问题,实现了蘸胶过程的位置定位和速度定位的精确平滑控制。并通过人机交互界面实现了凸轮参数灵活设置,实现了生产过程自动化、可视化。最后,经过对肠溶性胶囊壳全自动生产线网络化控制系统现场应用试验。试验结果表明,该系统研究设计的基于CAN总线和DMCNET总线技术开发研制的网络化运动控制系统,完全满足对肠溶性胶囊壳全自动生产线多轴运动控制系统的网络化控制。电子凸轮技术的应用,实现了蘸胶过程多段速平滑控制,位置定位和速度定位精度高,使所生产的胶囊壳壁厚均匀,保证了胶囊产品的质量,提高了生产效率。
[Abstract]:The automatic production line of enteric-soluble capsule shell is a typical process control, motion control, belong to the production equipment of electromechanical integration, the production line movement mechanism up to 41, each movement mechanism is strong correlation, the control is complex, The system requires the movement mechanism to run quickly and smoothly, the position control position is accurate, and the production line failure rate is low. In order to ensure the fast and stable operation of the production line and improve the control accuracy and efficiency of the system, this paper adopts advanced control technology, networked motion control technology, servo motion control technology and electronic cam technology. The control system for the production line of enteric-soluble capsule shell was studied and designed. A networked control system based on PLC, touch screen and servo drive was developed to realize the automatic control of the production process of enteric-soluble capsule shell. Firstly, servo motion control, networked motion control and electronic cam technology are studied. The application and characteristics of CAN bus technology and DMCNET bus technology developed by Delta Company in networked motion control are studied. In view of the characteristics of multi-axis and multi-section motion control in the process of glue dipping in production line and the control problem of the smoothness of mechanical motion parts under high-speed operation, the traditional control methods of cam curve are compared. This paper studies the control principle of electronic cam and the design method of cam curve, and puts forward a suitable motion path planning method for two situations: position positioning and velocity positioning. Secondly, according to the control technology requirements of the automatic production line of sausage-soluble capsule shell. The networked control system of capsule shell production line using CAN bus technology and DMCNET bus technology is designed. The application of AH20MC intelligent motion control module based on DMCNET network is studied and designed. The electronic cam data of the first, second and third body cap dipping glue process are realized by using electronic cam technology. The relationship between master and slave axis and the design method of electronic cam curve are used to solve the problem of appropriate multi-section velocity motion control in two situations: position positioning and velocity positioning, and the accurate smooth control of position positioning and velocity positioning in glue dipping process is realized. The flexible setting of cam parameters is realized through man-machine interface, and the production process automation and visualization are realized. Finally, the field application test of the networked control system for the automatic production line of sausage-soluble capsule shell was carried out. The experimental results show that the networked motion control system based on CAN bus and DMCNET bus is fully satisfied with the multi-axis motion control system for the automatic production line of enteric-soluble capsule shell. With the application of electronic cam technology, multistage speed smoothing control is realized in the process of dipping glue, and the precision of position positioning and velocity positioning is high. The thickness of capsule shell is uniform, the quality of capsule product is guaranteed and the production efficiency is improved.
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH16;TP273

【参考文献】

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本文编号:1887535

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