基于PLCopen規(guī)范的運動控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、裝備制造業(yè)是國家戰(zhàn)略性基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，運動控制系統(tǒng)是制造裝備的核心，隨著智能制造和工業(yè)自動化的快速發(fā)展，運動控制系統(tǒng)的設(shè)計方法、功能集成、開放性、可重構(gòu)性等特征顯得更加重要。本文以提高運動控制系統(tǒng)的設(shè)計效率、開放性和可重構(gòu)性為目標(biāo)，結(jié)合國家科技重大專項課題，開展了基于PLCopen規(guī)范的運動控制系統(tǒng)設(shè)計方法的研究，主要研究內(nèi)容有：
　　為減少運動控制設(shè)計中的復(fù)雜性，分析了運動控制系統(tǒng)的復(fù)雜性模型，從功能復(fù)雜性及非功能復(fù)雜性方面分析了運動

2、控制系統(tǒng)開發(fā)中的難點，并結(jié)合PLCopen規(guī)范中運動控制系統(tǒng)系統(tǒng)的特征設(shè)計方法，提出了一種基于PLCopen規(guī)范的運動控制系統(tǒng)設(shè)計方法。
　　為提高運動控制系統(tǒng)的開放性，將運動控制系統(tǒng)整體功能及其組成形式進行了抽象，提出了一種基于PLCopen規(guī)范組件化功能塊為實體的運動控制系統(tǒng)混合式體系結(jié)構(gòu)模型，既發(fā)揮了階遞式結(jié)構(gòu)中可集中控制的優(yōu)點，又結(jié)合了分布式結(jié)構(gòu)中功能塊具有自治能力的特點。設(shè)計了基于混合式體系結(jié)構(gòu)模型的軟硬件開發(fā)平臺，并通

3、過實驗得到了驗證。
　　為提高運動控制系統(tǒng)的可重構(gòu)性，設(shè)計了一種基于PLCopen規(guī)范的功能塊及復(fù)合功能塊的設(shè)計方法，結(jié)合運動控制系統(tǒng)混合式體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能需求及任務(wù)執(zhí)行過程，從功能塊模型、功能塊控制結(jié)構(gòu)及其實現(xiàn)方式，設(shè)計了基于PLCopen規(guī)范的組件化功能模塊；在此基礎(chǔ)上，定義了復(fù)合功能塊模型，設(shè)計了具有自治能力的組件化功能塊，滿足了運動控制系統(tǒng)可重構(gòu)性要求。
　　為提高運動控制系統(tǒng)的設(shè)計效率，從運動控制系統(tǒng)的狀態(tài)模型出

4、發(fā)，采用GEMMA\GRAFCET模型描述方法建立了運動控制系統(tǒng)狀態(tài)設(shè)計模型，研究了運動控制系統(tǒng)任務(wù)執(zhí)行流程及實現(xiàn)方式。為實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)的開放性和可重構(gòu)特性，采用了基于組件化功能塊的運動控制系統(tǒng)功能集成方法，在狀態(tài)模型和執(zhí)行流程中調(diào)用基于PLCopen規(guī)范的組件化功能塊實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)的功能開發(fā)與系統(tǒng)集成。
　　基于以上成果，設(shè)計開發(fā)了嵌入式運動控制系統(tǒng)實驗平臺和基于PC的運動控制系統(tǒng)實驗平臺，對所提出的設(shè)計方法以及所設(shè)計的運動