基于多層網(wǎng)絡(luò)的Q系列PLC三維伺服控制系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)對運(yùn)動控制系統(tǒng)的要求越來越高，因而高精度電氣系統(tǒng)和高性能自動控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展伺服控制系統(tǒng)已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用，對作為工業(yè)設(shè)備的重要驅(qū)動源之一的伺服系統(tǒng)提出了越來越高的要求，研究和發(fā)展高性能伺服控制系統(tǒng)成為共識。目前可編程控制器（PLC）與工業(yè)計(jì)算機(jī)在交流伺服控制的差距越來越小，工業(yè)控制系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）與交流伺服單元結(jié)合方案成為當(dāng)今的主流形態(tài)。代表著伺服系統(tǒng)發(fā)展水平的主導(dǎo)產(chǎn)品-伺服電機(jī)、伺

2、服控制器，追求高性能、高速度、數(shù)字化、智能型、網(wǎng)絡(luò)化的驅(qū)動控制，以滿足用戶較高的應(yīng)用要求十分迫切。本課題正是在這種背景下抓住一種向高性能、高速度、數(shù)字化、智能型、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的理念，來實(shí)現(xiàn)高層次的應(yīng)用要求，并重點(diǎn)研究網(wǎng)絡(luò)化的伺服控制系統(tǒng)。
　　 本文在介紹伺服控制系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，提出了本課題的系統(tǒng)集成方案，詳細(xì)論述了Q系列PLC伺服控制系統(tǒng)的軟件和硬件的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)通信的構(gòu)建和系統(tǒng)遠(yuǎn)程上位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)

3、計(jì)。本系統(tǒng)采用日本三菱公司生產(chǎn)的大中型Q系列PLC和各種模塊以及執(zhí)行設(shè)備按工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)建立硬件平臺；采用三菱Q系列高性能CPU、定位模塊QD74M4、I/O模塊、伺服放大器、低慣量交流伺服電機(jī)HC-KFS13、專用伺服電纜SSCNET和人機(jī)界面A985GOT等組成三維伺服控制系統(tǒng)，能夠完成多軸直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)運(yùn)算，正方形、圓、各種藝術(shù)字以及組合圖案的繪制等，并且通過人機(jī)界面可以方便的完成對系統(tǒng)的控制任務(wù)；采用了三菱的三層網(wǎng)絡(luò)控制模式，設(shè)

4、備層為SSCNET現(xiàn)場總線網(wǎng)，控制層為MELSEC NET/H網(wǎng)，信息層為以太網(wǎng)Ethernet，實(shí)現(xiàn)了伺服系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制功能；采用了工業(yè)組態(tài)軟件MCGS設(shè)計(jì)了上位監(jiān)控系統(tǒng)，通過OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)了MELSEC NET/H網(wǎng)與組態(tài)軟件的基于以太網(wǎng)的通訊，實(shí)現(xiàn)對各設(shè)備層的監(jiān)控；在此基礎(chǔ)上，還采用了MCGS網(wǎng)絡(luò)版實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，進(jìn)一步完善了系統(tǒng)的構(gòu)成和功能。最后通過實(shí)際的演示實(shí)驗(yàn)證明本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠完成預(yù)先設(shè)定的技術(shù)要求，能夠完成插補(bǔ)運(yùn)算等