基于多協(xié)議現(xiàn)場總線的嵌入式激光標線控制系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、本課題圍繞SKTJB型激光標線器裝置的升級和改造項目中需要解決的問題進行了相關(guān)的研究和設(shè)計，引入了工業(yè)現(xiàn)場總線，實現(xiàn)了單機人為控制到分布式自動控制的跨越。在硬件方面進行對通信模塊、伺服電機和絲杠結(jié)構(gòu)控制的電路設(shè)計，在軟件上實現(xiàn)多進程的任務調(diào)度，保證數(shù)據(jù)收發(fā)和對伺服系統(tǒng)的控制協(xié)調(diào)同步完成，在對一些技術(shù)的應用進行了一定的改進，最終通過核心控制算法數(shù)字增量式PID算法，調(diào)試運行獲得了較好的控制性能。
　　首要解決的問題是對現(xiàn)場總線接口設(shè)

2、備進行自主開發(fā)和設(shè)計?，F(xiàn)場總線技術(shù)是一種基于開放式協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，主要用于在生產(chǎn)現(xiàn)場中，可以將多個單機進行相互連接，再統(tǒng)一由大型控制器進行調(diào)控，具有很好的互操作性和互交換性。在當前通信控制技術(shù)不斷發(fā)展的環(huán)境下，目前已經(jīng)有十幾種標準協(xié)議的通訊技術(shù)被制定為國際標準，本次設(shè)計為了能夠滿足橡膠生產(chǎn)工業(yè)中和西門子和羅克韋爾公司的大型控制器進行數(shù)據(jù)通信，主要對以太網(wǎng)、PROFIBUS-DP總線、DeviceNet總線進行開發(fā)，采用ARM Corte

3、x-M3系列芯片作為主控制器，實現(xiàn)了安全性和可靠性較強的現(xiàn)場總線通信方式，符合未來工控領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。
　　再次對伺服電機和絲杠機構(gòu)的閉環(huán)控制和提高控制精度也是本文的另一個重點問題。通過運用外置編碼器和編碼反饋信號的調(diào)制檢測的方案，利用反饋信號進行增量式PID控制，同時利用最小二乘算法實現(xiàn)對電機的測速，從而對輸出PWM的脈沖數(shù)和占空比進行調(diào)節(jié)，經(jīng)過大量的調(diào)試運行和實踐經(jīng)驗獲得了較好的性能指標。
　　本文旨在對多協(xié)議網(wǎng)關(guān)和嵌入