嵌入式横机控制系统通信设计

根据嵌入式横机控制系统的结构和功能需求,在分析传统通信机制实时性问题的基础上,提出了以ARM作为主控制器,FPGA作为从控制器,基于NCUC-Bus现场总线协议的嵌入式横机控制系统通讯设计方案.利用FPGA的可编程、设计灵活的特点,将NCUC-Bus协议集成于FPGA内部,完成NCUC-Bus的通信接口设计,实现了主从控制器间高速同步通信.实验证明该设计能够满足横机控制系统通信需求.     

数控系统中RS485串行通信协议的设计

文章设计并实现了一种适用于ARM与DSP之间串行通信的通信协议,采用RS-485总线标准,硬件接口简便,通信可靠性高,并讨论了其软硬件的实现,可用于数控系统中.最后在ARM作为主控制器,DSP和FPGA作为从控制器的数控系统中验证了该协议在串行通信中的可靠性.     

主从式交流伺服运动控制系统的数据通信

文章以交流伺服运动控制系统为研究对象,介绍了在交流伺服运动控制系统的整体结构和数字信号处理器(DSP)的通信模块.对系统的串口通信电路进行了设计,完成PC机与运动控制器之间的串行通信,并在VIisual C++环境下利用MSComm控件进行编程,成功的实现了PC机向控制器传递PID参数,运行模式,系统参数设置等.实验结果表明,该软件界面友好,整体控制效果良好,稍作调整可适用各种系统的数据通信.     

基于BISS协议的编码器接口技术研究及应用

在对编码器自带的BISS口串行通信协议进行研究的基础之上,提出利用FPGA设计编码器的通信接口,该接口实现了伺服系统中的控制芯片DSP与编码器之间的通信。仿真结果与实际运行结果表明,该通信接口能够有效地从编码器获得位置信息并实时传送给DSP。该设计已成功应用于某数控设备制造厂的数控机床用伺服系统当中。     

多关节机器人实用通信系统的构建

介绍了多关节机器人实用通信系统的设计过程,采用主从控制方式,实现三级计算机结构多CPU并行工作。利用VC 6．0中MSComm控件(Microsoft Communication Control)实现第一级(PC机)与第二级(89C51单片机)之间的串行通信,利用汇编语言通过内部总线实现第二级与第三级(89C2051单片机)之间的并行通信,从而完成整个机器人系统的通信控制;经自行研制的教学工业两用型机器人(NGR01)实际使用表明,该通信系统能够长时间可靠、稳定运行。     

基于OMAPL138的嵌入式CNC控制器硬件平台开发

针对基于PC机和专用运功控制卡的传统数控系统的不足,以及基于ARM和DSP的多处理器在通信上的不足。提出基于多核异构的OMAPL138处理器的嵌入式处理方案,构建CNC控制器的硬件控制系统,同时利用FPGA的现场可编程特性完成控制器扩展模块设计。该设计解决了PC机所缺乏的实时性以及资源的专用性问题和多处理器通信数据丢失、易出错、难维护的缺陷,并实现了现代CNC系统所需求的高性能、模块化、柔性化以及开放性。     

基于双TMS320F2808的变极性TIG焊电源

设计了以双TMS320F2808为控制核心的变极性双逆变TIG焊接电源.该电源的主电路由一次逆变电路和二次逆变电路组成,分别应用了双零软开关(ZCZVS)控制技术和变极性控制技术.控制系统中双DSP采用主从结构,主控芯片DSP1主要实现人机交互等事务管理,从控芯片DSP2为电源输出控制,双芯采用串行通信方式实现可靠通信. 采用双DSP控制提高了焊机的各方面的性能,实现了焊机的全数字化控制.     

九路作动装置同步控制系统设计

针对多通道伺服控制系统中出现的系统结构复杂、控制精度和同步性能难以达到预期控制效果的问题，设计了一种九路作动装置同步控制系统。系统以DSP和FPGA为核心控制架构，DSP用于控制算法，FPGA用于通信和外部接口扩展；系统实现了分布式驱动控制，采用总线式结构设计方案，利用时间触发通信总线(TTP)连接各个独立的舵机驱动控制器实现数据互联，模块化设计硬件和软件。实验表明，系统控制位置灵敏度为0.2 mm,带宽不低于3 Hz,作动装置的运动速度不低于100 mm/s,同步精度为0.15 mm,系统控制精度高，同步性能好，能够满足实际需要。     

弧焊电源DSP双芯控制系统的开发

设计了一种DSP双芯结构的弧焊电源控制系统,系统中DSPl为人机交互,DSP2为电源输出控制,较好解决了两个子系统之间的任务分配与协调.利用DSP内部集成的增强型CAN模块(eCAN)实现了两块DSP之间的串行通信.研究了变极性TIG焊的控制应用,通过控制策略的改进解决了变极性TIG焊接换向时出现的熄弧与电流冲击问题.系统配置考虑了不同电弧焊方法的需求,可以通过运行不同的控制程序实现不同的焊接方法应用.     

基于FPGA的温等静压机升压压力控制系统设计

文章以温等静压机压力控制系统中的比例流量阀为研究对象,设计了一种基于DSP Builder设计,FPGA实现的PID控制器.文中简述了温等静压机压力控制系统的组成原理、分析了数字PID控制算法原理、运用DSP Builder设计了PID控制模块,结合ModelSim对控制模块进行测试仿真,并通过QuartusⅡ完成综合、编译、仿真和硬件测试.仿真测试结果验证了应用FPGA实现PID控制器方法的正确性.     

基于Profibus-DP的HNC与PLC数据通信实现

针对工业生产上多控制器控制系统的控制器间数据通信问题,以压铸机中HNC液压控制器与PLC控制器的数据传输为例,提出了基于Profibus-DP的数据通信方案。以西门子S7-300为主站,液压控制器HNC100为从站,通过Profibus-DP现场总线实现了两个控制器之间数据的实时传输,其实时性和精度均满足生产工艺要求。此方案在实际生产中容易实现和推广,具有较好的参考价值。     

基于EtherCAT总线的分布式测控系统

网络化、分布式是现代测控系统的发展方向。设计一种基于EtherCAT总线的分布式测控系统,系统为一主多从结构,主站采用软控制器TwinCAT实现,为从站设计了测控系统通信及控制卡,实现了EtherCAT通信和多种信号的多通道输入测量及输出控制功能。实验结果表明:该系统具有信号测量及控制精度高、实时性好、扩展方便的特点。     

基于SERCOS-Ⅱ的机床数控系统实时通信与同步控制研究

现代数控机床和加工中心对实时接收数据和同步运动控制提出了更高的要求.论文对脉冲式数控系统进行简要述评的基础上,提出了基于SERCOSⅡ串行实时总线通信的机床数控系统架构:以运动控制器为主站,进给伺服驱动器为从站的主从式环形网络,并以通信周期为基准协调该多CPU结构.论文将提出的系统用于XKHL650型立式加工中心数字化控制,并提出了各进给轴伺服驱动电流环同步控制方法.该方法使各进给轴伺服驱动电流指令达到1μs的同步精度,从而保证了机床各进给轴动作的一致性.实验和加工运行表明基于SERCOSII总线通信的数控系统满足高实时性高精度的加工要求.     

主从遥操作机械手工作空间覆盖控制策略研究

针对遥操作机器人主控制器工作空间过小和主从手工作空间不匹配的问题,提出一种区域覆盖思路。将主控制器工作空间与从机械手工作空间一一对应的映射关系转换成主手工作空间多次区域映射的关系,通过多次建立主从手的连接,达到区域覆盖的目的。同时为了更好地控制从机械手末端的姿态,设计一种相对运动姿态控制方法,将传递给机械手的绝对姿态坐标替换成姿态运动信息,以达到相对姿态控制目的。最后,进行仿真分析和试验验证。结果表明：该方法能够实现工作空间完美覆盖,主手能够有效地控制从手运动。     

基于EtherCAT协议的FMS多设备实时数据采集技术

为解决柔性制造系统(FMS)实时数据采集的问题,对EtherCAT实时性、传输效率进行分析;针对FMS设备进行主从站的建立,并进行主站与从站的通信测试.结果表明:EtherCAT兼容多种以太网协议,并且对于实时数据的传输效率更高,多设备的I/O信号响应快,可以预见EtherCAT将逐渐成为智能工厂的主流实时数据通信协议...     

无线数字检测技术在焊接环境中的应用

为了实现焊接环境有毒气体浓度的监控,设计了一种基于无线检测技术的气体报警系统.系统采用自定义无线通信协议,实现了监测区域内各探测器节点与主机之间的通信.系统由以单片机为核心的主控器、基于CC1100芯片的现场浓度探测器、触摸式人机界面组成.详细介绍了工作原理和系统结构、软件设计.该系统通过实际组网测试,运行结果表明系统...     

基于X86平台的EtherCAT主站设计

工业以太网现场总线EtherCAT具有高速高效率、同步性能好等优点,被广泛应用于运动控制领域。基于X86平台提出一种EtherCAT主站的设计方案、设计流程与实现流程,并构建了由EtherCAT主站、伺服控制器和伺服电机组成的控制网络。详细探讨了主站内核改造、主站对从站XML文件的解析流程,以及用于EtherCAT主、从精确实时同步分布时钟机制。实验结果证明：所研发的主站实时性稳定可靠,多轴同步误差在纳秒级别,达到了工业应用领域中对EtherCAT主站性能的要求。     

基于嵌入式控制器与CAN总线的机械装备智能监控系统设计

某挖掘机采用SPT-K-2023和SPT-K-2024嵌入式软PLC控制器作为电液控制系统的核心部件,一个作为主控制器,另一个为辅控制器,由主控制器直接驱动负载敏感电液比例多路电磁阀,通过CANOPEN总线实现2个控制器、主控盒和作业显示终端的组网,与液压、机械系统配合完成挖掘作业与行走功能。同时,控制器通过传感器感知外界环境信息,在线监测作业参数,实现了挖掘作业过程中的故障报警与安全防护。     

Study on twin-wire pulsed MIG welding power supply based on DSP and CAN

A design proposal for twin-wire pulsed MIG welding power supply based on DSP (digital signal processor)and CAN (controller area network ) is put forward.By use of the CAN bus,the synergic control between the master and slave power supplies can be realized.And in this way,their peak currents can be guaranteed to be alternative and the interference between the two arcs can be decreased efficiently.The hardware design,software design and relative tests are provided in this paper.Tests show that the power supply can meet the design requirements of twin-wire welding.     

Modbus通信协议在自动走丝系统中的应用

电爆炸丝自动喷涂装置在工作时产生强电磁场,导致自动喷涂装置中的自动走丝系统可靠性差。为解决此问题,设计一种采用Modbus通信协议的自动走丝系统,以提高自动走丝系统的可靠性和稳定性。在自动走丝系统主、从设备上分别使用RS485和RS485转RS232接口,并通过屏蔽双绞线连接。采用Modbus RTU传输模式传输差分信号,以提高数据在强电磁场的抗干扰能力。结果表明:该自动走丝系统主、从设备之间长距离传输数据稳定,装置运行可靠。