工業(yè)CT多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、工業(yè)CT技術(shù)作為一種先進(jìn)的無損檢測(cè)技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)際中。隨著CT技術(shù)的發(fā)展，對(duì)CT系統(tǒng)的掃描成像速度和圖像質(zhì)量的要求也越來越高，而作為工業(yè)CT重要組成部分的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，其單軸運(yùn)動(dòng)定位精度，雙軸甚至多軸同步控制精度直接影響成像結(jié)果。國(guó)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用的多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)在同步控制精度、實(shí)時(shí)性、控制軸數(shù)等方面因所采用的控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和控制方式限制，很難有所提高。針對(duì)這些問題并結(jié)合實(shí)際工業(yè)CT需求，論文研究了基于西門子SIMOTION

2、D445-2控制器的工業(yè)CT多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　首先，就工業(yè)CT掃描方式對(duì)運(yùn)動(dòng)控制需求進(jìn)行了分析，重點(diǎn)討論二、三代CT和DR掃描對(duì)單軸運(yùn)動(dòng)和雙軸同步的控制需求。此外，還分析了控制系統(tǒng)的采集同步、人機(jī)交互、安全防護(hù)、電源管理等功能需求。針對(duì)這些需求，論證采用SIMOTION D445-2作為控制器核心的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)可行性。
　　其次，對(duì)比現(xiàn)行工業(yè)CT運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，研究基于SIMOTION D的多軸運(yùn)動(dòng)控制系

3、統(tǒng)設(shè)計(jì)。對(duì)控制系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、通訊方式、多軸運(yùn)動(dòng)控制、同步控制、程序掃描執(zhí)行等方面。硬件設(shè)計(jì)方面，通過計(jì)算實(shí)際負(fù)載的力矩和轉(zhuǎn)速等要求，結(jié)合選型軟件完成電機(jī)的選型，并在此基礎(chǔ)上完成系統(tǒng)各模塊的選型。設(shè)計(jì)系統(tǒng)交流動(dòng)力電源和直流穩(wěn)壓電源的供電方式，結(jié)合西門子各模塊間的通訊需求，設(shè)計(jì)各模塊間的硬件連接，并完成在SCOUT環(huán)境下的硬件組態(tài)和配置。在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，論文研究了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，重點(diǎn)討論了系統(tǒng)控制器和上位機(jī)