【摘要】：目前工業(yè)機(jī)器人控制器正向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、開(kāi)放式和嵌入式方向發(fā)展。軟PLC系統(tǒng)作為工業(yè)機(jī)器人控制器的重要組成部分之一,主要負(fù)責(zé)邏輯控制和總線通信功能,與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制和外圍過(guò)程控制的結(jié)合。本文以開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟PLC系統(tǒng)軟件為目標(biāo),深入研究了面向工業(yè)機(jī)器人控制器的、支持IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的軟PLC系統(tǒng)軟件的相關(guān)技術(shù)與開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)。所開(kāi)發(fā)的軟PLC系統(tǒng)軟件由編程系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)兩部分組成,軟PLC目標(biāo)文件作為連接二者的橋梁。軟PLC編程系統(tǒng)支持IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言,提供良好的軟PLC應(yīng)用程序的編輯、編譯、工程配置環(huán)境；軟PLC運(yùn)行系統(tǒng)基于嵌入式Xenomai+Linux雙內(nèi)核實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),完成軟PLC目標(biāo)文件解釋執(zhí)行、I/O和伺服數(shù)據(jù)刷新、人機(jī)交互等任務(wù),并配合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制任務(wù),實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人和外圍I/O設(shè)備的控制。本文首先闡述了軟PLC技術(shù)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,分析了面向工業(yè)機(jī)器人控制器的軟PLC系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)需求,提出了一套完整的包含軟PLC編程和運(yùn)行的設(shè)計(jì)方案：然后敘述了自主設(shè)計(jì)的軟PLC目標(biāo)文件格式規(guī)范,詳細(xì)闡述了基于flex和bison工具的ST語(yǔ)言編譯器的設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)了軟PLC目標(biāo)文件的編譯生成、I/O和伺服參數(shù)配置等功能；接著詳細(xì)敘述了軟PLC嵌入式運(yùn)行平臺(tái)的搭建過(guò)程,包括嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Xenomai和嵌入式圖形庫(kù)Qt/Embedded在目標(biāo)板上的移植過(guò)程；最后討論了軟PLC運(yùn)行系統(tǒng)在Xenomai+Linux雙內(nèi)核系統(tǒng)下的任務(wù)劃分和通信接口設(shè)計(jì),重點(diǎn)論述了運(yùn)行管理任務(wù)和寄存器式軟PLC虛擬機(jī)任務(wù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)管理、軟PLC目標(biāo)文件解釋執(zhí)行、人機(jī)交互等功能。模擬測(cè)試結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的軟PLC系統(tǒng)軟件具有良好的可行性,支持標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、開(kāi)放式和嵌入式的工業(yè)機(jī)器人新型控制器的需求。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP242.2;TP311.52

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 萬(wàn)俊君,戴先中,孟正大;開(kāi)放式機(jī)器人控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2004年15期

2 ;機(jī)器人控制器領(lǐng)域的一顆新星[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2005年01期

3 范永,譚民;機(jī)器人控制器的現(xiàn)狀及展望[J];機(jī)器人;1999年01期

4 胡衛(wèi)龍,齊龍江,莊永亮;便攜式機(jī)器人控制器的研究與設(shè)計(jì)[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2001年03期

5 劉華,程莉,顏國(guó)正,丁國(guó)清;機(jī)器人控制器與被控機(jī)器人的通訊方法研究[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2002年04期

6 吳向陽(yáng),戴先中,孟正大;分布式機(jī)器人控制器體系結(jié)構(gòu)的研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年S1期

7 施華,陳一民,李超;機(jī)器人控制器核心設(shè)備的實(shí)時(shí)性研究[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2003年09期

8 李學(xué)榮,吳金波,孫容磊;低成本教育型機(jī)器人控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年S1期

9 韓大鵬,韋慶;機(jī)器人控制器的一種模塊化設(shè)計(jì)方法[J];微計(jì)算機(jī)信息;2005年05期

10 孫亮;常青;阮曉鋼;;嵌入式移動(dòng)機(jī)器人控制器設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2007年22期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 鄒風(fēng)山;曲道奎;徐方;;基于MontaVista Linux的開(kāi)放式機(jī)器人控制器研究與實(shí)現(xiàn)[A];第六屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（2）[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 潘煉東;開(kāi)放式機(jī)器人控制器及相關(guān)技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 梁亞楠;基于Xilinx ZYNQ的移動(dòng)機(jī)器人控制器設(shè)計(jì)[D];華南理工大學(xué);2015年

2 羅燦威;基于SERCOS Ⅲ總線的工業(yè)機(jī)器人控制器運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2015年

3 譚伯龍;面向工業(yè)機(jī)器人控制器的軟PLC系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)[D];東南大學(xué);2015年

4 王偵;面向工業(yè)機(jī)器人控制器的運(yùn)動(dòng)控制與仿真軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];東南大學(xué);2015年

5 王寧;基于嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)放式教育機(jī)器人控制器[D];鄭州大學(xué);2007年

6 閆銘;基于行為的機(jī)器人控制器研究[D];河南工業(yè)大學(xué);2013年

7 郝悍勇;大型復(fù)雜曲面彎板機(jī)器人控制器[D];廈門大學(xué);2001年

8 陳光明;基于嵌入式系統(tǒng)的機(jī)器人控制器研究[D];天津理工大學(xué);2005年

9 劉營(yíng)濤;雙臂機(jī)器人控制器設(shè)計(jì)及故障檢測(cè)[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

10 胡飛;手持式機(jī)器人控制器的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：2553358