【摘要】：針對傳統(tǒng)多軸運動控制系統(tǒng)編程語言不統(tǒng)一、通用性差以及依賴于硬件平臺等不足,本文基于IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)和PLCopen標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)了一套具有多軸運動控制功能的上位機(jī)控制系統(tǒng),構(gòu)建了PLCopen標(biāo)準(zhǔn)多軸功能模塊集。上位機(jī)運動控制系統(tǒng)提供了以PLCopen標(biāo)準(zhǔn)功能塊圖作為編程語言的程序編輯界面,并對多軸功能塊圖程序進(jìn)行編譯、執(zhí)行操作,最終將每個控制周期中的實時運動控制參數(shù)信息輸出到下位機(jī)硬件平臺。根據(jù)功能的不同,可將控制系統(tǒng)分為解析系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)。論文的主要工作總結(jié)如下:首先在解析系統(tǒng)中實現(xiàn)編輯界面的搭建以及多軸功能塊圖程序的編譯轉(zhuǎn)換。針對多軸功能塊圖程序具有多重輸入輸出軸而難以編譯的問題,提出了多軸功能塊圖程序編譯轉(zhuǎn)換算法,在算法中創(chuàng)建了垂直線類,通過對垂直線類進(jìn)行虛對象分解重組,將復(fù)雜的多軸功能塊圖程序轉(zhuǎn)化為簡單的有序樹結(jié)構(gòu)集合,并以后序遍歷的方式依次訪問樹結(jié)構(gòu)節(jié)點生成IL指令表,優(yōu)化處理IL指令表后得到十六進(jìn)制目標(biāo)文件。編譯結(jié)果證明本算法能夠?qū)崿F(xiàn)多軸功能塊圖程序的編譯轉(zhuǎn)換,并對轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化處理,提高執(zhí)行系統(tǒng)的讀取效率。其次在執(zhí)行系統(tǒng)中實現(xiàn)了多軸功能塊圖程序的執(zhí)行與輸出。多軸功能塊圖程序中沒有明確的串并聯(lián)關(guān)系,在功能塊模型中加入了BufferMode引腳功能,通過建立信息隊列的方式實現(xiàn)了多種速度控制模式下的非順序執(zhí)行方式。針對多軸功能塊中運動參數(shù)較多的問題,本文選擇將運動參數(shù)封裝到結(jié)構(gòu)體對象中,并賦予唯一的標(biāo)識符進(jìn)行辨別,這樣可以避免反復(fù)逐個掃描參數(shù)帶來的時間浪費,提高了執(zhí)行系統(tǒng)的掃描效率。根據(jù)實際控制需求,在系統(tǒng)中建立了PLCopen標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫。最后在以工控機(jī)+UMAC運動控制卡為架構(gòu)的硬件平臺上對多軸運動控制模塊進(jìn)行實驗驗證。實驗結(jié)果證明,本文設(shè)計的多軸運動控制模塊功能執(zhí)行正確,實現(xiàn)了多軸協(xié)調(diào)運動控制,能夠滿足實際運動控制要求。
【圖文】：

4.9 軸組圓弧運動功能塊模插補(bǔ)示意圖來說明圓弧插補(bǔ)期時，功能塊將要從 Pi點加速度，從而算出在第 i 個YPi(Xi,Yi)Pi+1(Xi+1,Yi+1)Xi+1P1(X1,Y1)P2(X2,Y2)△LiθφiXiRR圖 4.10 圓弧插補(bǔ)算法示意期轉(zhuǎn)到的角度 θ 可由公式

由于系統(tǒng)的控制需求�？刂破鞯倪\算量，在△Li ，導(dǎo)致運動控制精度下降對參數(shù)值進(jìn)行近似處理，算法結(jié)構(gòu)的多軸運動功能塊，根電子齒輪，主/從式電子齒輪，在控制過程中是根據(jù)主軸，系統(tǒng)對從軸進(jìn)行運動能塊，，輸入引腳 RatioNumer是指主軸的目標(biāo)位置。在從軸按照齒輪比進(jìn)行同步
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2516687