论文部分内容阅读
运动控制技术广泛应用于机器人、数控技术、工业自动化等领域，由于其对运动对象的位置定位精确，且能够满足运动对象的一些运动特殊功能的要求，在控制领域有广阔的前景。随着运动控制过程复杂度的显著提高，人们对运动控制技术的要求越来越苛刻，不论是从系统的体积、开发方式方面，还是性能等方面都有了更高的要求。在控制软件方面，传统的运动控制系统存在开放性不足、运动控制编程语言在不同硬件平台之间不兼容等问题。因此，本文在详细分析嵌入式PLC技术、运动控制技术和运动控制编程语言发展现状的基础上，研究了国内外DSP运动控制技术的发展水平，并指出采用DSP可编程逻辑控制平台实现运动控制系统的方法的优点，提出在将DSP技术与PLC技术相结合实现的高性能DSP可编程逻辑控制平台即DSP-PLC平台中，设计和实现一系列符合IEC61131-3标准和PLCopen标准的运动控制模块，从而实现PLC和运动控制功能的紧密结合。本文介绍了DSP-PLC系统的总体架构，分别阐述了DSP-PLC系统的软件构成、硬件构成和内核引擎模型。在理解IEC61131-3标准和PLCopen标准中定义的功能模块基础模型和工作状态转换图的基础上，分析了运动控制功能模块的实现原理和实现过程，研究了运动控制功能模块实现中的参数设置/状态监控过程、执行处理过程和过程间的交互接口，并在DSP-PLC平台中设计了和实现了一系列符合IEC61131-3标准和PLCopen标准的运动控制功能模块。最后，在基于DSP-PLC的电梯门机系统中，验证了本文所实现的运动控制模块的功能，并对运动控制功能模块实现方法和普通梯形图实现方法进行了对比分析。实验结果表明，本文所研究实现的运动控制功能模块实现了PLCopen国际组织定义的运动控制功能模块所应具备的功能，并且具有实现简单、可靠性高、可读性好等优点。本文设计的运动控制功能模块对运动控制技术的发展和科学研究都有重大的意义。最后本文结合当今运动控制领域的发展现状，对论文进行了总结与展望，并指出了所设计的运动控制功能模块中存在的问题和未来的研究方向。