基于PLCopen規(guī)范的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、裝備制造業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，運(yùn)動(dòng)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(dòng)化的快速發(fā)展，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、功能集成、開(kāi)放性、可重構(gòu)性等特征顯得更加重要。本文以提高運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率、開(kāi)放性和可重構(gòu)性為目標(biāo)，結(jié)合國(guó)家科技重大專項(xiàng)課題，開(kāi)展了基于PLCopen規(guī)范的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的研究，主要研究?jī)?nèi)容有：
　　為減少運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)中的復(fù)雜性，分析了運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)

2、控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的難點(diǎn)，并結(jié)合PLCopen規(guī)范中運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)系統(tǒng)的特征設(shè)計(jì)方法，提出了一種基于PLCopen規(guī)范的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。
　　為提高運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的開(kāi)放性，將運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)整體功能及其組成形式進(jìn)行了抽象，提出了一種基于PLCopen規(guī)范組件化功能塊為實(shí)體的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)，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(diǎn)。設(shè)計(jì)了基于混合式體系結(jié)構(gòu)模型的軟硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，并通

3、過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了驗(yàn)證。
　　為提高運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的可重構(gòu)性，設(shè)計(jì)了一種基于PLCopen規(guī)范的功能塊及復(fù)合功能塊的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合運(yùn)動(dòng)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(guò)程，從功能塊模型、功能塊控制結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方式，設(shè)計(jì)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(jì)了具有自治能力的組件化功能塊，滿足了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可重構(gòu)性要求。
　　為提高運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率，從運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)狀態(tài)設(shè)計(jì)模型，研究了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)任務(wù)執(zhí)行流程及實(shí)現(xiàn)方式。為實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的開(kāi)放性和可重構(gòu)特性，采用了基于組件化功能塊的運(yùn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能開(kāi)發(fā)與系統(tǒng)集成。
　　基于以上成果，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了嵌入式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和基于PC的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)所提出的設(shè)計(jì)方法以及所設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)