本文關(guān)鍵詞：基于以太網(wǎng)的智能工廠柔性制造生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 以太網(wǎng) 柔性制造生產(chǎn)線 無模型自適應(yīng)控制 PLC 組態(tài)

【摘要】：隨著社會的進步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,用戶對產(chǎn)品方方面面的要求與日俱增。多品種小批量產(chǎn)品的市場需求越來越大,產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短。在這種情況下,柔性制造系統(tǒng)(FMS)便應(yīng)運而生。FMS已成為現(xiàn)代制造業(yè)的重要組成部分,控制系統(tǒng)作為柔性制造生產(chǎn)線的核心部分,得到了快速發(fā)展,同時也朝著自動化、智能化、柔性化、精密化、高可靠性的方向迅速發(fā)展。本文主要針對智能工廠柔性制造生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中現(xiàn)場設(shè)備空間分布范圍廣且要求數(shù)據(jù)傳輸高效、快速的特點,提出了用工業(yè)以太網(wǎng)PROFINET代替PROFIBUS總線系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備通信的解決方案。分布式現(xiàn)場設(shè)備通過現(xiàn)場控制器PLC200和CP243-1集成到工業(yè)以太網(wǎng)PROFINET上,把該系統(tǒng)中立體倉庫出庫單元、變頻主軸成型加工單元、工件尺寸檢測單元、裝配搬運單元、成品庫單元,通過以太網(wǎng)連接傳輸,協(xié)調(diào)各站工作,系統(tǒng)可以各站單獨工作,互相不受影響。各站均采用獨立的PLC200控制,確保設(shè)備的穩(wěn)定和可靠運行。主控制器采用PLC300,通過集成的PROFINET接口,實現(xiàn)上位機與現(xiàn)場設(shè)備的直接數(shù)據(jù)傳輸與讀取。針對柔性制造生產(chǎn)線中的傳動系統(tǒng)控制,本文研究設(shè)計了一種無模型自適應(yīng)控制器取代傳統(tǒng)的PID控制器,用來控制電機的轉(zhuǎn)速,保證以低超調(diào)量和快速的反應(yīng)來控制電機速度,從而保證電機傳動系統(tǒng)的運行性能。上位機采用力控組態(tài)軟件設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備運行情況的動態(tài)監(jiān)控和顯示。該方案的實施使整個控制系統(tǒng)的快速性和控制性能得到提高,具有高的可靠性,以太網(wǎng)PROFINET的應(yīng)用使系統(tǒng)的加工單元和傳動系統(tǒng)聯(lián)成一個有機整體;模塊化和標準化的硬件設(shè)計和軟件編程使設(shè)計難度明顯降低。該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)具有模塊性、開放性和擴展性,具有一定的實際應(yīng)用意義。
【關(guān)鍵詞】：以太網(wǎng) 柔性制造生產(chǎn)線 無模型自適應(yīng)控制 PLC 組態(tài)
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP278
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 課題背景和來源11-12
• 1.2 課題研究目的及意義12-13
• 1.3 柔性制造生產(chǎn)線概述13-16
• 1.3.1 柔性制造生產(chǎn)線的發(fā)展概況13-14
• 1.3.2 柔性制造生產(chǎn)線控制技術(shù)特點14-16
• 1.4 無模型自適應(yīng)控制技術(shù)發(fā)展概況16-17
• 1.5 可編程控制器發(fā)展概況17
• 1.6 組態(tài)軟件發(fā)展概況17-18
• 1.7 本文主要研究內(nèi)容18-19
• 1.8 本章小結(jié)19-20
• 第2章 以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)計與組建20-33
• 2.1 以太網(wǎng)技術(shù)20-23
• 2.1.1 以太網(wǎng)技術(shù)PROFINET20-22
• 2.1.2 PROFINET在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用22-23
• 2.2 柔性制造生產(chǎn)線控制網(wǎng)絡(luò)的組建23-24
• 2.3 基于PLC的以太網(wǎng)接入方式24-32
• 2.3.1 STEP7軟件24
• 2.3.2 以太網(wǎng)組態(tài)24-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 無模型自適應(yīng)控制器設(shè)計及實現(xiàn)33-42
• 3.1 無模型自適應(yīng)控制技術(shù)簡介33
• 3.2 泛模型及其表達式33-35
• 3.3 MFAC控制律與特征參量導(dǎo)出35-36
• 3.3.1 偽偏導(dǎo)數(shù)估計過程35
• 3.3.2 控制律設(shè)計35-36
• 3.3.3 控制方案36
• 3.4 仿真研究36-40
• 3.4.1 外轉(zhuǎn)子PMSM數(shù)學(xué)模型的建立36-37
• 3.4.2 仿真比較37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 智能工廠柔性制造生產(chǎn)線控制設(shè)計42-60
• 4.1 智能工廠柔性制造生產(chǎn)線系統(tǒng)介紹42-45
• 4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計45-46
• 4.3 軟件部分設(shè)計46-59
• 4.3.1 系統(tǒng)硬件組態(tài)46
• 4.3.2 控制器程序的設(shè)計46-57
• 4.3.3 無模型自適應(yīng)控制算法在PLC中的實現(xiàn)57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第5章 智能工廠柔性制造生產(chǎn)線上位機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計60-68
• 5.1 I/O設(shè)備通信設(shè)置60-62
• 5.2 數(shù)據(jù)庫組態(tài)設(shè)置62-64
• 5.3 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計64-67
• 5.3.1 畫面組態(tài)64-67
• 5.3.2 力控腳本系統(tǒng)67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-73
• 作者簡介73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果73-74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 聞佳華;陸菁華;趙斌;顧曉駿;;Profinet通訊技術(shù)在西門子驅(qū)動系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];起重運輸機械;2013年11期

2 王笛;金湘;張星;;柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展[J];新技術(shù)新工藝;2013年08期

3 雷永鋒;王振玉;宋黎;孫莉莉;;柔性制造系統(tǒng)工程訓(xùn)練實踐應(yīng)用[J];實驗科學(xué)與技術(shù);2013年01期

4 金俊華;;柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)勢及應(yīng)用[J];科技風(fēng);2012年19期

5 賴思琦;黃恒;;FMS控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2012年06期

6 張丹丹;;基于以太網(wǎng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)PROFINET技術(shù)概覽[J];制造業(yè)自動化;2011年03期

7 趙士銘;;PLC的功能及其在電動機中的控制分析[J];科技創(chuàng)業(yè)月刊;2010年09期

8 池榮虎;侯忠生;;基于匝道調(diào)節(jié)的快速路交通密度的無模型周期自適應(yīng)控制方法(英文)[J];自動化學(xué)報;2010年07期

9 彭杰;應(yīng)啟戛;;PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)分析[J];南昌大學(xué)學(xué)報(工科版);2010年02期

10 張永德;白碩;;基于PROFINET的開放式以太網(wǎng)控制器的設(shè)計[J];計算機工程與設(shè)計;2010年07期

，

本文編號：534257