基于Modbus通信的四轴运动控制器设计与研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cheney0105
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国制造业的快速发展,传统设备的更新使得对运动控制器的需求越来越大,而运动控制技术的不断发展和完善使得高性能、低成本的通用型运动控制器逐步发展为工业控制领域的必然需要。论文的主要目标是建立一种适用于工业控制领域的具有信息处理能力强,运动控制方便、通用性好的运动控制器。通过对现有运动控制器设计方案的比较研究,文中首先介绍了运动控制器的需求分析,提出了设计的性能和指标,确定了具有与上位机Modbus通信功能的四轴运动控制器方案。以美国Digi公司的微处理器RCM5700和日本NPM公司的专用运动控制芯片PCL6045B为核心,设计了一款多功能的通用型运动控制器。本设计包含的硬件模块主要有CPU外围模块、输入输出模块,通信模块和控制模块。CPU外围模块主要有RCM5700核心接口电路,PCL6045B核心接口电路。输入输出模块包括开关和指示灯接口电路,数据输入输出模块、手轮输入切换电路。通信模块包括串口通信、USB通信和以太网通信。控制模块包括PCL6045B与伺服驱动器的接口和板卡其他接口等。软件方面,根据上位机与运动控制器通过RS-485串口通信,编写了Modbus通信函数实现人机互动。根据PCL6045B的功能分类编写了大量的库函数,各库函数相互配合完成各个运动。最后,文章以系统实际应用三轴收卷系统为例,验证了运动控制器的功能,最终获得了比较理想的效果。文章的结尾,对运动控制器的功能进行了调试,总结了全文并展望了后期的需要完善的工作。
其他文献
在国内,大多数电子标签生产厂家,对于电子防盗标签的参数检测,仅仅只能做到定性分析,很少有厂家能够做到定量分析,而定量分析在标签质量检测中占有重要地位。所以根据标签生产厂家
大规模三维地形可视化面临的首要问题是海量地形数据的存储管理。海量地形数据大都含有文档,影像,高程数据,矢量数据,二进制文件等非结构化信息,在地形数据获取,存储,分析和应用中,非
在复杂环境中,使用机载摄像机对地面多机动目标进行实时跟踪和定位,是无人机技术的一项重要应用场景,在军事侦察、交通监管和灾害救援等任务中能够发挥关键作用。无人机平台上的
太空环境中存在大量的宇宙射线,这些宇宙射线轰击处理器芯片,会发生各种各样的故障,由高能粒子辐射所造成的软错误已经成为航天计算领域的主要挑战之一。因此,针对宇航器中的处理
随着科学技术的发展,无人机的研究成为了当今的热点。尤其是旋翼无人机,由于其具有垂直起降、空中悬停、机动性好等方面的优势,特别适合在低空环境中执行侦察、监控、及目标捕捉
随着传统能源日益短缺和生态环境的恶化,人们需要寻找一种新型环保的能源来代替传统能源。固体氧化物燃料电池(SOFC因其具有高效率、零污染、零噪声的特点而被誉为未来新型的高效、节能、环保的发电方式之一。除了电堆内部材料、结构的改进以及控制策略的改进外,良好的监控和故障诊断模块也是SOFC系统正常运转所必须的。当SOFC系统运用于家庭楼宇,工厂发电等场合的时候,由于要用到甲烷或者氢气等可燃气体,其安全性
直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后,在电机控制领域发展迅速的一种交流调速技术,该技术以其思路新颖、控制结构简单以及优越性能受到了人们的普遍关注。直接转矩控制技术采用定子磁场定向,将磁通和电磁转矩作为直接被控变量,对转矩的控制更加直接高效,系统动、静态性能十分优越。本文研究内容是感应电机直接转矩控制系统仿真模型,首先从感应电机的数学模型出发,分析了直接转矩控制技术的基本原理。在此基础上将直接转矩控
滚动轴承是电机的一个非常重要的部件,而且容易损坏。总的说来,轴承损坏在电机故障的产生原因中占据很大一部分,据统计大概相当于电机总故障的40%左右,是电机部件中最易出故障的,由此可以看出轴承状态对电机工况的极端重要性。而轴承发生故障的原因多种多样,主要有轴承本身设计不合理、现场安装工艺不合格、使用环境不理想或载荷突然增大等。这些因素都会使轴承在运行时产生各种各样的缺陷,使轴承运行状态发生变化,进而威
由于无刷直流电机中的位置传感器本身存在一些缺陷,因此在一些特殊场合,无刷直流电机的应用受到一定限制。因此,研究新型的无刷直流电机无位置传感器控制技术来取代位置传感器成为了当今学者越来越关注的焦点。本文针对已有的无位置传感器控制技术所存在的一些缺陷,并借鉴国内外先进的研究成果,研究了一种基于绕组电感变化特性的无刷直流电机无位置传感器控制技术,较为准确地实现了低速状态下的换相位置估计,并把此方法与铁心
如今,人们所获取的图像经常超过一千万像素,使用优化的配准算法,计算和配准这种图像的局部特征经常需要至少二十秒,这用于应用程序或者是大幅图像处理时,时间代价太大。目前大多数