学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于SERCOS总线的数控系统通讯研究

作 者: 林至峰
导 师: 皮佑国; 程韬波
学 校: 华南理工大学
专 业: 控制工程
关键词: 开放式数控系统 现场总线 SERCOS光纤总线 服务通道 周期通信
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 10次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


高性能数控系统,对实时数据通讯和各进给轴之间同步运动协调提出了更高的要求。开放式数控系统是数控领域的发展方向之一,其中现场总线技术是最重要的核心技术。本文将SERCOS数控专用现场总线与DSP嵌入式技术相结合,在数控系统中实现运动控制器与各个进给伺服装置控制器的数字高速通讯。本文在对开放式数控系统和现场总线技术及其在运动控制方面的应用进行简要评述的基础上,针对运动控制器与伺服装置控制器之间通讯速率和同步性要求,介绍了基于SERCOS光纤总线的机床数控系统架构:以运动控制器为主站,伺服装置为从站组成环形总线通信网络。深入研究了SERCOS总线协议和驱动芯片SERCON816的特性和应用技术,重点分析了影响总线通信速率的因素并以DSP TMS320C6713为核心设计了主站通讯接口硬件电路,编写了主站接口软件,包括底层操作和初始化操作;以DSP TMS320F2812为芯片设计了从站通讯接口电路,编写了伺服装置通讯接口软件,包括底层操作和响应操作。本文实现了SERCOS光纤总线16Mbit/s速率通信,通过分析失真原因,进行硬件电路修改,从而降低发送端的光强度,解决高速率时的光失真问题,在实验室对三轴系统进行了模拟通讯实验。实验表明,所设计软硬平台可以正常完成SERCOS总线16Mbit/s的通讯动作,最终实现了数控系统模拟三轴控制的SERCOS光纤总线16Mbit/s速率通信。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章 绪论  11-17
  1.1 研究意义  11-12
  1.2 研究背景  12-15
    1.2.1 开放式数控系统技术  12-13
    1.2.2 现场总线及其发展  13-15
  1.3 研究内容  15-16
  1.4 论文结构安排  16
  1.5 本章小结  16-17
第二章 SERCOS 总线通讯简介  17-26
  2.1 SERCOS 协议简介  17-23
    2.1.1 物理层  17-18
    2.1.2 数据链路层  18-20
    2.1.3 初始化过程  20-22
    2.1.4 服务通道机制与过程命令  22-23
  2.2 SERCOS 实时通讯  23-24
  2.3 本章小结  24-26
第三章 SERCOS 数控系统通讯硬件设计  26-44
  3.1 数控系统总体设计框架  26-27
  3.2 SERCOS 驱动芯片  27-31
    3.2.1 SERCON816 简介  28-30
    3.2.2 外围电路关键设计  30-31
  3.3 主站硬件电路设计  31-39
    3.3.1 C6000 DSP+FPGA 核心设计  31-33
    3.3.2 主站通讯接口电路设计  33-39
  3.4 从站硬件电路设计  39-43
    3.4.1 C2000 DSP+FPGA 伺服控制器设计  40-42
    3.4.2 从站通讯接口电路设计  42-43
  3.5 本章小结  43-44
第四章 SERCOS 通讯软件设计  44-71
  4.1 软件系统设计  44-45
  4.2 主站接口软件设计  45-64
    4.2.1 主站底层设计  45-51
    4.2.2 主站初始化  51-58
    4.2.3 周期通信设置  58-64
  4.3 从站接口软件设计  64-70
    4.3.1 从站底层设计  64-65
    4.3.2 从站初始化  65-67
    4.3.3 周期通信设置  67-70
  4.4 本章小结  70-71
第五章 平台实验及测试分析  71-82
  5.1 实验平台介绍  71-72
  5.2 8M 速率实验  72-75
    5.2.1 时间参数配置  72-73
    5.2.2 过程及现象  73-75
  5.3 16M 速率实验  75-77
    5.3.1 时间参数配置  75-77
    5.3.2 过程及现象  77
  5.4 实验结果分析  77-81
  5.5 本章小结  81-82
总结与展望  82-83
参考文献  83-85
致谢  85-86
答辩委员会对论文的评定意见  86

相似论文

  1. PROFIBUS-DP典型应用系统研究,TP273
  2. 基于气体还原法的钢丝镀锌自动化生产线关键技术的研究,TQ153.15
  3. 多协议异构分布系统组网通信技术研究,TP273
  4. 污水处理厂自动控制系统的设计与实现,X703
  5. 基于HART协议智能压力变送器的研究,TP212.6
  6. 铝塑包装联动线在药品包装中的应用研究,TQ460.69
  7. 城市轨道交通环境与设备监控系统的研究与探索,TP277
  8. 基于PC与PLC多轴同动开放式无线通信数控系统的研究,TP273.5
  9. 煤矿井下综采工作面监控系统的研究与实现,TP277
  10. SUPMAX800D系统HART通信卡的研究与设计,TP273.5
  11. Profibus-DP与WSN的集成研究,TN929.5
  12. 基于运动控制卡的开放式数控系统设计及应用,TG659
  13. 火力发电厂输煤控制系统的研究,TM621.6
  14. 基于开放式数控系统的软件PLC的研发,TG659
  15. 开放式数控系统的研究与设计,TG659
  16. 双刀立式车床开放式数控系统开发研究,TG519.1
  17. 基于LonWorks和L-PLC技术的楼宇自动化系统研究与设计,TU855
  18. 超声辅助五轴复合加工数控系统的研究,TG659
  19. 刀架回转式数控软片裁片机控制系统开发与研究,TG659
  20. 新型煤与瓦斯突出预测系统研究,TD712.5
  21. 钢化玻璃生产线控制系统的研究与设计,TP273

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
© 2012 www.xueweilunwen.com