工业机械手控制系统硬件设计-控制理论与控制工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 西安电子科技大学 学位论文独创性（或创新性）声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在 导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标 注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说 明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。 本人签名： 日期 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保 留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内 容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后 结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 （必威体育官网网址的论文在解密后遵守此规定） 本学位论文属于必威体育官网网址，在 年解密后适用本授权书。 本人签名： 日期 导师签名： 日期 摘 要 在当今工业自动化生产过程中工业机械手起到非常重要的作用，其控制系统 一般采用集中式控制体系结构，在实际应用中暴露出诸多不足，如：可靠性低、 维修困难、局限性，无法满足迅速发展的工业需求。为此本文设计更高效、灵活、 快捷、安全性和可靠性高的分布式机械手控制系统。 本文首先分析机械手控制系统的发展现状，学习注塑机机械手电气接口标准 EU67、机械手运动平台、伺服控制系统及手控器组件等终端设备的应用特点，根 据注塑机机械手控制系统的工作环境和任务要求，依据 TMS320F28035 硬件外设 接口进行系统资源划分，最后提出控制系统总体方案。详细介绍各功能板卡的电 路设计思想及原理图，主要包括：SCI 转 RS232 和手控器通信、SPI 转 RS485 负 责远程 I/O 数据采集、主控器和伺服控制器利用 CAN 总线实现多主串行通信、I/O 口扩展电路、I2C 存储电路以及伺服控制系统。针对注塑机机械手复杂的电磁环境， 设计相应的信号隔离电路和硬件抗干扰电路。经过实验室和工厂验证可知，本文 所设计的工业机械手控制系统满足工业需求。 关键字：分布式控制 通信网络 伺服系统 信号隔离 Abstract Nowadays, in the production process of industrial automation, industrial robots play a very important role, and the control system are based on centralized control architecture, which has many disadvantages in the practical application, such as: low system reliability, difficult to maintain, limitations, and cannot meet the rapid development of industrial requirements. So, In this paper, the distributed control system with the character of more efficient, flexible, fast, high security and reliability is designed. Firstly, the development status of manipulator control system is analyzed, as well as the application features of terminal equipment, including electrical interface standard EU67, manipulator motion platform, servo control systems and hand controller components. then, the general scheme of the control system is proposed, based on working environment and mission requirements of the control system of injection molding machine manipulator