基于EtherCAT总线的推板式造波机控制系统

该文构建了基于EtherCAT总线的推板式造波机控制系统总体结构,并详细论述了该系统的硬件结构和软件流程。该系统由1台中央控制主机、1台运动控制器和48套执行机构组成。中央控制主机和运动控制器之间的数据传输是基于CSocket类开发的网络通信软件实现,而控制命令的传输是基于ADS通信来实现。通过TwinCAT的电子凸轮耦合技术,同时借助虚拟轴的概念,实现48台推波板的高精度同步。     

融合机器视觉的液位控制实验系统设计

将机器视觉技术与传统的过程控制系统深度融合,在水槽液位控制系统基础上增加摄像头、数据采集卡、上位机,结合NI视觉开发模块建立视觉液位测量及控制实验系统。介绍了实验系统的构成,视觉开发模块NI Vision Assistant的功能,以及视觉液位测量过程中图像采集、摄像头标定、图像处理、液位高度提取的方法;设计基于Lab VIEW的PID控制算法,并对实验结果和数据进行分析。视觉液位检测具有较高的精度,扩充了教学内容,推进了新技术在实验教学中的应用。     

面向LED芯片检测与分选的机器视觉定位系统的开发

LED芯片定位是进行芯片检测、划片、扩晶、固晶及判断芯片电气特性、芯片管脚是否达到要求,能否成功分选LED芯片质量的关键一环.针对这一问题,首先根据定位系统的结构原理,对LED芯片高精度定位系统进行了方案设计并构建出其硬件结构.其次分析研究了定位系统的视觉部分,并运用图像处理中的模板匹配算法,解决了LED芯片的精确识别与可靠定位.然后对定位系统的运动控制滑台部分进行设计,通过运动控制卡发脉冲操作驱动器控制直线伺服电机运动,并采用直线光栅检测技术进行位置反馈,从而实现滑台伺服系统X轴、Y轴、Z轴和θ角等方向上的精确定位.最后对定位系统的视觉软件、运动控制软件等部分进行设计,其中视觉软件采用VB6.0开发操作界面、图像处理软件Halcon10.0进行识别和定位,运动控制软件进行滑台的运动控制,从而获得LED芯片在晶圆上的精确位置.分别采用机器视觉、滑台伺服控制、光栅检测反馈和高精度图像模板匹配技术,研制出LED芯片高精度定位的自动化检测系统.实验测试结果表明,其图像定位精度误差小于1μm,滑台定位精度误差4μm,整体定位系统定位精度小于5μm,定位速度大于5粒/秒LED芯片.因此,该系统不但能够满足定位系统的科研需求,也能推广应用到生产中去,为芯片级高精度定位系统开辟了新的方法.     

基于LabVIEW与Zigbee的无线语音遥控机器人系统

设计并实现了一个基于LabVIEW与ZigBee无线通信模块的语音遥控机器人系统.操作者通过话筒将语音指令传入到上位PC机,利用Lab VIEW编程实现语音识别及串口通信控制指令发送.机器人端利用基于CC2530的Zigbee无线通信模块的控制与通信功能,根据接收到的指令,驱动电机,完成运动控制,同时可以利用红外传感器实现自主避障功能.     

运动控制课程设计的创新与实践

通过对"运动控制"课程设计教学的研究与实践,提出了交流电机矢量控制调速系统课程设计的新方法。将矢量控制的理论模型与变频器实际的矢量控制系统结构图进行对比分析,研究变频器的矢量控制和工艺流程PID控制器所包含模块的参数设置,综合运用现代运动控制系统的现场总线通信与PLC编程技术、人机界面与组态软件技术,完成具有实际工程背景的课程设计。丰富了运动控制课程设计的教学内容,促进了学生的理论知识与现代工程技术密切结合。     

异型材激光切割机控制系统设计

针对目前国内外异型材激光切割机大都采用结构复杂、可扩展性差的封闭式控制系统结构这一特点。提出了以工业控制机为控制核心,"IPC+运动控制卡"的开放式激光切割机控制系统结构。运动控制卡选用美国Dault Tau公司生产的高性能产品PMAC2-PCI,充分利用IPC信息处理能力与PMAC运动控制能力,提高系统的性能。系统软件是在Windows操作系统上,以LabVIEW为平台开发而来。主要进行数据采集、运动控制和通信模块的开发,并提出了通过Active X自动化技术实现上位机和下位机之间的通信方法。结果表明,所开发系统具有可扩展性强、开发周期短,操作维护方便的特点。     

基于TCP/IP网络中多PLC通信的设计和实现

随着工业自动化的发展,在控制领域中PLC应用范围日益广泛,因此与上位机间的通信也越来越频繁。通常PLC同上位机间的通信方式是单线对等连接或通过PLC网络实现。文章提出了一种将上位机和多个PLC通过通信服务器组成通用TCP/IP局域网的方法,上位机以定期主动查询方式和PLC实行通信,介绍了上位机通信程序的设计和实现。     

矿井下定位系统通信模块的设计

针对目前矿井下定位通信系统研究和应用现状,提出一种可供矿井下定位系统使用的通信模块设计。阐述了该通信模块的硬件设计和软件设计,介绍了所使用的新跳频序列的原理和实现算法,并对通信模块的性能进行了分析。该通信模块能为矿井下定位系统提供快速可靠的信息采集,同时提高了系统的抗干扰能力。应用该通信模块的矿井下定位通信系统在丢失率指标上较其它现有系统低。     

基于数字信号处理器的多轴运动控制器设计

根据开放式运动控制的要求，以数字信号处理器(DSP)为核心，使用大规模在系统可编程(ISP)技术进行逻辑控制，而位置反馈控制采用复杂编程逻辑器件(CPLD)来实现．应用面向对象技术开发控制系统软件，设计了多轴运动控制器，与传统运动控制器相比，它不仅克服了系统结构固定的缺陷，而又缩短了开发周期，提高了系统的集成度．ISP模块的最高频率可达到24MHz，CPLD的最高频率可达20MHz，因此大大提高了运动控制器的执行速度。     

车道保持辅助系统数据可视化及控制策略

针对车道保持控制实车测试环节中下位机单独调试可视化不足以及时间效率低等问题,设计了一种基于PyQt的车道保持控制在线调试系统.通过Python中的Serial模块,与以STM32控制器为核心的车道保持下位机进行串口通信,下位机将获取的传感器数据信息实时传输给上位机,并按照设计的三段式车道保持控制策略进行车辆行驶状态的控...     

一种中值滤波快速系统的FPGA实现

针对传统焊缝图像滤波实时性差、处理速度慢的问题,提出了一种中值滤波快速系统的FPGA实现方案。首先,在Quartus II软件开发平台中进行系统总体设计,完成了上位机交互模块、地址发生器模块、数据流控制模块和流水卷积中值滤波算法模块的模块化设计,并在数据流控制模块的时序作用下,实现像素分块读取功能及数据的流水线处理功能,进而构建快速滤波卷积核,执行流水中值滤波算法;其次,在Modelsim仿真平台下验证该系统的功能;最后,在MATLAB环境下将本文设计方案与传统的2种中值滤波方案处理的结果进行对比。实验结果表明：以分辨率为600×400的焊缝图像为例,本方案能在保证峰值信噪比的情况下,极大提高处理速度和数据吞吐量,满足图像实时处理的要求。     

基于PLCopen标准的运动控制系统设计

基于PLCopen标准,结合PLC(可编程逻辑控制器)编程和运动控制编程,设计并实现了一种运动控制器.此运动控制器采用PLCopen标准定义的功能块模块模型,一方面达到了PLCopen标准定义的运动控制要求,另一方面实现了运动控制器的图形化编程模式.为了满足PLCopen定义的功能块模式的变换,在研究PLCopen标准定义的模块间关系基础上,设计了一种打断锁,通过对打断锁的操作,实现了PLCopen标准定义的模块间不同模式的交互方式.最后,在基于Beremiz开源开发平台上,以单轴模块验证了运动控制系统的可行性.     

C#编程实现Modbus通信协议

运用C#编程语言开发了Modbus通信系统,实现温湿度采集。系统下位机采用具有Modbus通信功能的温湿度检测模块,多个模块通过RS485总线连接,并通过RS232-RS485转换器将通信总线连接到PC机串口。系统以Modbus协议访问每个温湿度模块,实现了多点温湿度采集。     

远程监控与维护系统及其在PC-PLC网络上的实现

基于设备远程监控与维护的研究现状，阐述了一种典型的远程监控与维护系统模型，探讨了其所涉及的关键技术。作为模型的实例，在PLC及其网络广泛应用于工业设备控制的背景下，利用计算机网络等信息传递媒介，给出了自行研究开发的一套基于PC－PLC及其网络的实验平台RMMST。在计算机及其软件，视频服务器，数据库系统的支持下，该实验平台具备经由Internet/Intranet或PSTN查询，控制远程PLC流水线，传输高质量的现场动态视频图像及进行故障诊断的功能。     

闸门控制系统中通信机的设计

章以三河闸闸门监控系统为例讨论了通信机模块的设计原理和方案，介绍了同时对多个开度仪上传的数据进行接收与处理的方法和通信机将数据上传至PLC的方法。     

基于PLC和MCGS的变频恒压供水系统的设计

针对城市住宅小区供水过程中的供水经济性、可靠稳定性低下等问题,以PLC和MCGS为核心,设计变频恒压供水系统。为实现监、管、控一体化,系统下位机以PLC为控制器,利用A/D模块对水压采集,D/A模块对变频器控制;上位机结合PLC和MCGS的通信技术实现远程控制和监测,采集工作现场的情况,显示水的压力实时报表和历史报表。引入数字PID控制技术,提高控制性能,完成系统的水压闭环控制。     

机器人手臂控制系统的设计与研究

机器人在工业上已经取得了非常大的进步,尤其是视觉传感器的应用对于机器人的智能化有很大的帮助。基于DMC5480运动控制卡,通过视觉处理系统实现了RS232串行通信,设计了一套可识别机器人手臂的精准定位系统,详细研究了控制系统硬件,规划了控制系统控制策略,编写了上位机操作软件。最后设计了一套带视觉识别的象棋机器人手臂。实验结果表明,机器人手臂可以代替人手功能在工作区域内沿任意轨迹运动。     

数字太阳敏感器高精度电激励信号源设计

介绍了一种数字太阳敏感器的电激励测试系统的设计。设计中采用FPGA为数据处理、时序控制核心,采用数模转换器以及运算放大器构成模拟输出模块,采用串口与上位机进行通信。设计采用一种整体偏移的方法来模拟仿真太阳敏感器的图像探测器的输出。系统输出的电信号满足太阳敏感器大视场、高精度的要求,目前数字式太阳敏感器高精度电激励信号源系统已经在太阳敏感器研制过程中的地检实验中得到应用。     

模块化自重构机器人蠕虫构型的运动控制

提出了一种采用相对方位系数与标准构型步态控制表结合的控制策略,对由n(n≥4)个模块组成、模块放置方位变化的自重构机器人蠕虫构型进行运动控制.利用模块之间的分布式通信和上位机主控相结合的通信方式,构型中的各个模块根据与相邻模块的相对方位关系和标准步态表自行决定自身的运动序列,可以对蠕虫机器人进行实时控制.对2组由不同数目、不同方位模块组成的蠕虫构型的运动控制进行了实验.实验结果表明:该方法实现简单,可以针对模块数目不定、方位可变的自重构机器人蠕虫构型进行实时运动控制.     

中药配方颗粒自动发药机中的串行通信特殊技术

系统采用西门子S7-200PLC控制中药配方颗粒自动发药机,遵循PLC内部固有的PPI通信协议,上位机采用VB连接OPC数据存取服务器的方法进行VB与PLC的串行通信,实现人机操作任务,这种通信方法与一般的自由通信协议相比,省略了PLC的通信程序编写,只需编写上位机的通信程序,节省PLC资源,缩短了系统开发周期.该通信技术已成功用于实践.