基于多層網(wǎng)絡的Q系列PLC三維伺服控制系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)對運動控制系統(tǒng)的要求越來越高，因而高精度電氣系統(tǒng)和高性能自動控制系統(tǒng)應運而生。隨著科學技術的快速發(fā)展伺服控制系統(tǒng)已經(jīng)得到越來越廣泛的應用，對作為工業(yè)設備的重要驅(qū)動源之一的伺服系統(tǒng)提出了越來越高的要求，研究和發(fā)展高性能伺服控制系統(tǒng)成為共識。目前可編程控制器（PLC）與工業(yè)計算機在交流伺服控制的差距越來越小，工業(yè)控制系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）與交流伺服單元結(jié)合方案成為當今的主流形態(tài)。代表著伺服系統(tǒng)發(fā)展水平的主導產(chǎn)品-伺服電機、伺

2、服控制器，追求高性能、高速度、數(shù)字化、智能型、網(wǎng)絡化的驅(qū)動控制，以滿足用戶較高的應用要求十分迫切。本課題正是在這種背景下抓住一種向高性能、高速度、數(shù)字化、智能型、網(wǎng)絡化方向發(fā)展的理念，來實現(xiàn)高層次的應用要求，并重點研究網(wǎng)絡化的伺服控制系統(tǒng)。
　　 本文在介紹伺服控制系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎上，提出了本課題的系統(tǒng)集成方案，詳細論述了Q系列PLC伺服控制系統(tǒng)的軟件和硬件的設計、系統(tǒng)三層網(wǎng)絡通信的構建和系統(tǒng)遠程上位監(jiān)控系統(tǒng)的設

3、計。本系統(tǒng)采用日本三菱公司生產(chǎn)的大中型Q系列PLC和各種模塊以及執(zhí)行設備按工業(yè)級標準建立硬件平臺；采用三菱Q系列高性能CPU、定位模塊QD74M4、I/O模塊、伺服放大器、低慣量交流伺服電機HC-KFS13、專用伺服電纜SSCNET和人機界面A985GOT等組成三維伺服控制系統(tǒng)，能夠完成多軸直線插補和圓弧插補運算，正方形、圓、各種藝術字以及組合圖案的繪制等，并且通過人機界面可以方便的完成對系統(tǒng)的控制任務；采用了三菱的三層網(wǎng)絡控制模式，設

4、備層為SSCNET現(xiàn)場總線網(wǎng)，控制層為MELSEC NET/H網(wǎng)，信息層為以太網(wǎng)Ethernet，實現(xiàn)了伺服系統(tǒng)的網(wǎng)絡控制功能；采用了工業(yè)組態(tài)軟件MCGS設計了上位監(jiān)控系統(tǒng)，通過OPC技術實現(xiàn)了MELSEC NET/H網(wǎng)與組態(tài)軟件的基于以太網(wǎng)的通訊，實現(xiàn)對各設備層的監(jiān)控；在此基礎上，還采用了MCGS網(wǎng)絡版實現(xiàn)了遠程監(jiān)控功能，進一步完善了系統(tǒng)的構成和功能。最后通過實際的演示實驗證明本設計的系統(tǒng)能夠完成預先設定的技術要求，能夠完成插補運算等