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全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网控制通讯系统研究

作　者: 卢嘉辉
导　师: 张宪民; 何凤涛
学　校: 华南理工大学
专　业: 机械工程
关键词: 锡膏印刷机 嵌入式系统 以太网通讯 动作控制
分类号: TP393.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 6次
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内容摘要


对于自动化设备生产厂商而言，未来的通信技术发展将日新月异地影响着我们，通信技术使得极其设计更加灵活，而现场的设备得以互联，站在全局的角度来看问题，系统内在的优化被很好的得到响应。工业以太网技术作为控制网络技术的代表，是现代自动控制技术与信息网络技术相结合的产物，是下一代自动化设备的标志性技术，也是SMT（表面贴装技术）生产线在激烈的竞争环境中取得优势的关键因素。传统的控制器体系结构存在很多缺陷，如体积过大、结构封闭、速度慢、不支持网络通信等，从而导致控制器之间相互孤立，系统升级过程中资源浪费。成本低、品质好、交货时间短、生产弹性大是SMT未来发展方向，其生产方式越来越依靠网络化，以完善对生产线的管理。本文就以太网实现与全自动视觉锡膏印刷机实时数据的交流，进行一定的修正证明其网络可行性，通过对印刷机的状态数据的实时采集，将印刷机纳入网络化进程，优化配备，达到对SMT生产线的综合管理，为企业在SMT生产方面创造价值，谋求更多利润。本课题是以华南理工大学与科隆威自动化设备有限公司联合开发的“全自动视觉锡膏印刷机”为基础，以锡膏印刷机平台为工作平台来进行新式的以太网控制通讯系统研究。采用新式的自主研发的嵌入式动作控制模块，利用以太网通讯技术，实现PC机与设备之间的实时通信和远程控制。针对解决目前软件升级步骤繁琐，下位机程序结构庞大等缺陷，以及现满足代工业生产快速网络化和简便化的需求。通过提高锡膏印刷机软件升级的快速性、实时性，进而提高SMT运行的可靠性和稳定性，最终提高国内电子封装行业的技术水平。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章 绪论  11-19
  1.1 课题的引出  11
  1.2 课题的研究背景  11-16
    1.2.1 国内外研究现状  11-12
    1.2.2 嵌入式以太网发展状况  12-14
    1.2.3 嵌入式以太网在工业控制上的应用  14-16
  1.3 嵌入式以太网在锡膏印刷机上的研究意义  16-19
第二章 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式动作控制模块的设计  19-33
  2.1 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网控制通讯系统的总体结构  19-20
  2.2 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式动作控制器的硬件设计  20-24
    2.2.1 嵌入式动作控制器的总体结构  20-21
    2.2.2 嵌入式动作控制器的 CPU 板设计  21-22
    2.2.3 嵌入式动作控制器的 IO 板设计  22-24
  2.3 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式动作控制器的软件设计  24-32
    2.3.1 嵌入式动作控制器状态转移程序的设计  24-26
    2.3.2 嵌入式动作控制器状态程序的设计  26-31
    2.3.3 嵌入式动作控制器报文收发程序的设计  31-32
  2.4 本章小结  32-33
第三章 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网模块的硬件设计  33-49
  3.1 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网模块的总体结构  33-34
  3.2 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网模块的主 CPU 电路  34-35
  3.3 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网模块的串口通讯电路  35-39
    3.3.1 嵌入式以太网模块的 RS232 电路设计  36-37
    3.3.2 嵌入式以太网模块的 RS485 电路设计  37-39
  3.4 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网模块的供电电源电路  39-41
    3.4.1 嵌入式以太网模块的电源管理电路  40-41
    3.4.2 嵌入式以太网模块的隔离稳压电路  41
  3.5 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网模块的电气隔离电路  41-43
    3.5.1 嵌入式以太网模块的信号隔离电路  42-43
    3.5.2 嵌入式以太网模块的供电隔离电路  43
  3.6 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网模块的其余电路设计  43-45
  3.7 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网模块的波形实验  45-48
  3.8 本章小结  48-49
第四章 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网模块的软件设计  49-59
  4.1 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网模块的网络接口配置  49-50
  4.2 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网模块的通讯测试程序  50-55
    4.2.1 嵌入式以太网模块的程序接口定义  51-52
    4.2.2 嵌入式以太网模块的 TCPSocket 程序  52-54
    4.2.3 嵌入式以太网模块的应用程序  54-55
  4.3 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网模块的通讯测试实验  55-58
  4.4 本章小结  58-59
第五章 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网实时通讯  59-75
  5.1 全自动视觉锡膏印刷机的嵌入式实时操作系统  59-60
  5.2 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网实时通讯程序  60-69
    5.2.1 嵌入式以太网实时通讯的总体软件结构  60-62
    5.2.2 嵌入式以太网实时通讯的 TCPSocket 程序  62-64
    5.2.3 嵌入式以太网实时通讯的绘制曲线程序  64-65
    5.2.4 嵌入式以太网实时通讯的数据报表程序  65-67
    5.2.5 嵌入式以太网实时通讯的运行效果  67-69
  5.3 全自动视觉锡膏印刷机嵌入式以太网实时性分析  69-74
  5.4 本章小结  74-75
第六章 总结与展望  75-77
  6.1 总结  75
  6.2 进一步展望  75-77
参考文献  77-80
附录  80-98
致谢  98-99
附件  99

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 局域网（LAN）、城域网（MAN） > 以太网
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