基于CASS数控绕线机非线性算法的设计与实现

基于CASS数控绕线机非线性算法的设计与实现

论文摘要

可编程控制器作为工业自动化三大支柱产业之一,以其性能优越、可靠性高、易于开发和维护等优点,在工业生产领域发挥着越来越重要的作用。随着微电子技术、计算机技术的发展,以及国际标准IEC61131-3的日益推广,嵌入式系统和软PLC技术相结合成为了当前PLC技术发展的新方向,基于嵌入式技术的软PLC系统(嵌入式软PLC)成为了PLC发展的必然产物。CASS就是基于嵌入式技术的PLC系统的开创性研究。本文基于CASS技术,针对目前绕线机行业遇到的问题,绕制线径大于0.8mm的多层线圈时,骨架边缘处容易出现跳线和叠线等问题,提出了非线性绕线算法。该算法通过PLC内嵌数控指令的方式来实现,相对目前通用的绕线算法,具有一定的开创性和创新性。论文的主要工作及研究成果可以概括如下:(1)对数控技术,绕线机行业的发展现状以及当前遇到的问题,进行了简单论述,为论文的进一步研究作好准备。(2)与传统的采用引擎控制和PLC工业控制绕线算法不同,提出了在PLC中内嵌数控语言的方式,实现绕线机的绕线功能。(3)针对非线性算法,设计了绕线数控指令,该指令的设计包括底层指令的设计及指令调度,梯形图指令的设计及功能实现,绕线数控指令的设计及指令解析编译下载以及指令的管理。(4)根据非线性算法,搭建了测试平台,并对算法进行了测试,测试结果表明:将非线性算法应用于绕线机排线是可行的,并且具有很好的绕线效果,算法设计灵活方便,可扩展,控制系统稳定可靠,具有一定开创性和实用价值。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景与意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 粗线径绕线机的发展
  • 1.2.2 粗线径绕线算法概述
  • 1.3 开发平台CASS介绍
  • 1.4 论文主要工作及创新点
  • 1.5 论文组织结构
  • 第二章 非线性算法的总体设计
  • 2.1 非线性算法的总体设计框架
  • 2.2 非线性算法的详细设计步骤
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 数控绕线指令的设计
  • 3.1 X命令解析器中数控绕线指令的设计
  • 3.1.1 X命令解析器的介绍
  • 3.1.2 数控绕线指令的设计
  • 3.1.3 数控绕线指令的解析
  • 3.1.4 数控绕线指令的管理
  • 3.2 梯形图中数控绕线指令的设计
  • 3.2.1 梯形图语言概述
  • 3.2.2 梯形图中数控绕线指令设计
  • 3.3 引擎中的数控绕线指令设计
  • 3.3.1 CASS引擎介绍
  • 3.3.2 引擎中数控绕线指令的设计
  • 3.3.3 引擎中数控绕线指令的调度
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 非线性绕线算法设计
  • 4.1 同层线圈同步绕线
  • 4.2 反转同步绕线
  • 4.3 主轴先运行,再同步绕线
  • 4.4 简单机械式排线
  • 4.5 宝塔型绕线
  • 4.6 复杂型绕线
  • 4.7 本章小结
  • 第五章 非线性算法的测试
  • 5.1 测试平台的搭建
  • 5.2 非线性算法的实例
  • 5.3 非线性算法性能分析
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 工作总结与进一步的研究
  • 6.1 工作总结
  • 6.2 进一步的研究
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 详细摘要
  • 相关论文文献

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