当前位置:主页 > 科技论文 > 自动化论文 >

基于以太网的智能工厂柔性制造生产线控制系统设计与实现

发布时间:2017-07-08 11:05

  本文关键词:基于以太网的智能工厂柔性制造生产线控制系统设计与实现


  更多相关文章: 以太网 柔性制造生产线 无模型自适应控制 PLC 组态


【摘要】:随着社会的进步和科学技术的发展,用户对产品方方面面的要求与日俱增。多品种小批量产品的市场需求越来越大,产品更新换代的周期越来越短。在这种情况下,柔性制造系统(FMS)便应运而生。FMS已成为现代制造业的重要组成部分,控制系统作为柔性制造生产线的核心部分,得到了快速发展,同时也朝着自动化、智能化、柔性化、精密化、高可靠性的方向迅速发展。本文主要针对智能工厂柔性制造生产线控制系统中现场设备空间分布范围广且要求数据传输高效、快速的特点,提出了用工业以太网PROFINET代替PROFIBUS总线系统与现场设备通信的解决方案。分布式现场设备通过现场控制器PLC200和CP243-1集成到工业以太网PROFINET上,把该系统中立体仓库出库单元、变频主轴成型加工单元、工件尺寸检测单元、装配搬运单元、成品库单元,通过以太网连接传输,协调各站工作,系统可以各站单独工作,互相不受影响。各站均采用独立的PLC200控制,确保设备的稳定和可靠运行。主控制器采用PLC300,通过集成的PROFINET接口,实现上位机与现场设备的直接数据传输与读取。针对柔性制造生产线中的传动系统控制,本文研究设计了一种无模型自适应控制器取代传统的PID控制器,用来控制电机的转速,保证以低超调量和快速的反应来控制电机速度,从而保证电机传动系统的运行性能。上位机采用力控组态软件设计监控系统,实现现场设备运行情况的动态监控和显示。该方案的实施使整个控制系统的快速性和控制性能得到提高,具有高的可靠性,以太网PROFINET的应用使系统的加工单元和传动系统联成一个有机整体;模块化和标准化的硬件设计和软件编程使设计难度明显降低。该系统的总体结构具有模块性、开放性和扩展性,具有一定的实际应用意义。
【关键词】:以太网 柔性制造生产线 无模型自适应控制 PLC 组态
【学位授予单位】:河北工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP278
【目录】:
  • 摘要6-7
  • Abstract7-11
  • 第1章 绪论11-20
  • 1.1 课题背景和来源11-12
  • 1.2 课题研究目的及意义12-13
  • 1.3 柔性制造生产线概述13-16
  • 1.3.1 柔性制造生产线的发展概况13-14
  • 1.3.2 柔性制造生产线控制技术特点14-16
  • 1.4 无模型自适应控制技术发展概况16-17
  • 1.5 可编程控制器发展概况17
  • 1.6 组态软件发展概况17-18
  • 1.7 本文主要研究内容18-19
  • 1.8 本章小结19-20
  • 第2章 以太网控制系统的设计与组建20-33
  • 2.1 以太网技术20-23
  • 2.1.1 以太网技术PROFINET20-22
  • 2.1.2 PROFINET在工业控制网络中的应用22-23
  • 2.2 柔性制造生产线控制网络的组建23-24
  • 2.3 基于PLC的以太网接入方式24-32
  • 2.3.1 STEP7软件24
  • 2.3.2 以太网组态24-32
  • 2.4 本章小结32-33
  • 第3章 无模型自适应控制器设计及实现33-42
  • 3.1 无模型自适应控制技术简介33
  • 3.2 泛模型及其表达式33-35
  • 3.3 MFAC控制律与特征参量导出35-36
  • 3.3.1 伪偏导数估计过程35
  • 3.3.2 控制律设计35-36
  • 3.3.3 控制方案36
  • 3.4 仿真研究36-40
  • 3.4.1 外转子PMSM数学模型的建立36-37
  • 3.4.2 仿真比较37-40
  • 3.5 本章小结40-42
  • 第4章 智能工厂柔性制造生产线控制设计42-60
  • 4.1 智能工厂柔性制造生产线系统介绍42-45
  • 4.2 系统结构设计45-46
  • 4.3 软件部分设计46-59
  • 4.3.1 系统硬件组态46
  • 4.3.2 控制器程序的设计46-57
  • 4.3.3 无模型自适应控制算法在PLC中的实现57-59
  • 4.4 本章小结59-60
  • 第5章 智能工厂柔性制造生产线上位机监控系统设计60-68
  • 5.1 I/O设备通信设置60-62
  • 5.2 数据库组态设置62-64
  • 5.3 监控系统设计64-67
  • 5.3.1 画面组态64-67
  • 5.3.2 力控脚本系统67
  • 5.4 本章小结67-68
  • 结论68-69
  • 致谢69-70
  • 参考文献70-73
  • 作者简介73
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果73-74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 闻佳华;陆菁华;赵斌;顾晓骏;;Profinet通讯技术在西门子驱动系统中的应用[J];起重运输机械;2013年11期

2 王笛;金湘;张星;;柔性制造系统的发展[J];新技术新工艺;2013年08期

3 雷永锋;王振玉;宋黎;孙莉莉;;柔性制造系统工程训练实践应用[J];实验科学与技术;2013年01期

4 金俊华;;柔性制造系统的优势及应用[J];科技风;2012年19期

5 赖思琦;黄恒;;FMS控制系统的设计与研究[J];组合机床与自动化加工技术;2012年06期

6 张丹丹;;基于以太网的工业网络PROFINET技术概览[J];制造业自动化;2011年03期

7 赵士铭;;PLC的功能及其在电动机中的控制分析[J];科技创业月刊;2010年09期

8 池荣虎;侯忠生;;基于匝道调节的快速路交通密度的无模型周期自适应控制方法(英文)[J];自动化学报;2010年07期

9 彭杰;应启戛;;PROFINET工业以太网技术分析[J];南昌大学学报(工科版);2010年02期

10 张永德;白硕;;基于PROFINET的开放式以太网控制器的设计[J];计算机工程与设计;2010年07期



本文编号:534257

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/534257.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户bcd44***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com