多轴数控工具磨床电气监控系统设计论文carr.docx
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1、毕业设计计(论文文)题 目:多轴数控控工具磨磨床电气气监控系统统设计学 生:指导老师师:系 别:信息科科学与工工程学院院专 业: 电气气工程及及其自动动化 班 级:电气00902学 号:20133年6月月福建工程程学院本本科毕业业设计(论文)作者承承诺保证证书本人郑重重承诺: 本篇篇毕业设设计(论文)的内容容真实、可可靠。如如果存在在弄虚作作假、抄抄袭的情情况,本本人愿承承担全部部责任。学生签名名:年 月日福建工程程学院本本科毕业业设计(论文)指导教教师承诺诺保证书书本人郑重重承诺:我已按按有关规规定对本本篇毕业业设计(论文)的选题题与内容容进行了了指导和和审核,该同学的毕业设计(论文)中未发
2、现弄虚作假、抄袭的现象,本人愿承担指导教师的相关责任。指导教师师签名:年 月 日日目录1 绪论论11.1 选题背背景及研研究意义义11.2多多轴数控控工具磨磨床控制制系统综综述及移移动数据据通信模模块介绍绍21.2.1 电电气控制制系统331.2.2 移移动数据据通信模模块简介介51.3设设计任务务和要求求51.4本本章小结结52 方案案选择与与论证772.1系系统方案案选择与与比较772.2选选定方案案论证772.3本本章小结结83 现场场监控系系统设计计93.1 现场监监控软件件简介993.1.1组态态王6.55介介绍93.2 监控系系统设计计103.2.1监控控界面设设计总体体概述110
3、3.2.2监控控系统变变量建立立123.3 DDEE(动态态数据交交换)的的建立1133.3.1 DDDE(动动态数据据交换)133.3.2 VVB端DDEE设置1333.3.3 组组态王端端DDEE设置1443.4 监控画画面的设设计1663.4.1 IIO状态态监视1163.4.2控制制面板设设计1883.5 下位机机PLCC程序2003.6本本章小结结214 PCC端VB界面面的设计计与开发发224.1 Vissuall Baasicc 6.0开发发环境简简介2224.1.1 VVisuual Bassic 6.00 中文文企业版版224.1.2 VVisuual Bassic 6.00
4、的集成成开发环环境2224.1.3 VVisuual Bassic 程序的的基本结结构和设设计一般般步骤2234.1.4 AActiiveXX应用控控件的介介绍2444.2 GSMM模块介介绍2664.2.1 GGSM模模块简介介264.2.2 AAT指令令简介2264.3 VB与与GSMM模块的的互连通通讯2774.3.1 串串口控件件介绍2274.3.2 串串口控件件的使用用274.3.3 VVB实现现对GSSM模块块的控制制284.3.4 VVB实现现对GSSM模块块短信的的收发3314.4 VB界界面设计计334.5 VB数数据库的的建立3344.5.1 AADO数数据库控控件3554
5、.5.2 AADO数数据库控控件属性性364.5.3 DDataa控件的的使用3374.6本本章小结结385系统功功能介绍绍与调试试运行3395.1远远程数据据处理器器功能介介绍(VVB界面面)3995.2现现场监控控界面(组组态王画画面)3395.3系系统调试试运行4405.4本本章小结结406设计总总结422致谢433参考文献献44附录A PLCC IOO分布表表45附录B 组态王王变量组组47附录C VB代代码488多轴数控控工具磨磨床电气气监控系统统设计摘要自20世世纪900年代以以来,数数字化技技术日益益渗透到到各个领领域。近近年来,监控系统在工业自动控制领域应用愈来愈广,多姿多彩的
6、监控方案也是层出不穷。目前最新应用趋势是将PLC控制系统与现有无线通信网络技术集成,通过短信、GPRS遥控模块通信远程控制技术,实现全国,甚至全球范围内的数据超远程可靠传输,进而达到数据远程分析处理,远程控制的目的。本文着重重介绍了了多轴数数控工具具磨床的的电气监监控系统统的设计计,主要要分成下下位机组组态监控控、PCC端数据据连接、下下位机数数据采集集、PCC端远程程通信、以以及PCC端数据据库处理理这几个个部分内内容来介介绍。该该电气监监控系统统利用GGSM模模块的短短信功能能结合组组态王现现场监控控功能加加上VBB平台的的数据库库、串口口通信功功能开发发的远程程监控系系统实现现了现场场设
7、备的的实时远程程监控。关键词:远程监监控系统统 ,PLCC,组态态王,VVB,数数据库,DDDE(动动态数据据交换)Multti-aaxiss CNNC ttooll grrindder eleectrricaal cconttroll systtem dessignn显示对对应的拉拉丁字符符的拼音音字典ABSTTRACCTIn tthe 19990 oof tthe 20tth ccentturyy, tthe inccreaasinng ppeneetraatioon oof ddigiitall teechnnoloogy in varriouus ffiellds. Inn reece
8、nnt yyearrs, thee moonittoriing sysstemm iss wiidelly uusedd inn thhe ffielld oof iinduustrriall auutommatiion, coolouurfuul mmoniitorringg prrogrrammmes aree allso emeergiing. Thhe llateest treend is to inttegrratiion witth eexisstinng wwireelesss ccommmuniicattionn neetwoork tecchnoologgy PPLC con
9、ntrool ssysttem, coommuuniccatiion viaa SMMS, GPRRS rremoote conntrool mmoduule remmotee coontrrol tecchnoologgy, nattionnal, evven ulttra-lonng-hhaull thhe rreliiablle ttrannsfeer oof ddataa woorlddwidde, thuus rremoote datta aanallysiis aand proocesssinng, remmotee coontrrol purrposses. Thiis aart
10、iiclee foocusses on thee muultii-axxis NC toool ggrinndinng mmachhinee deesiggn oof eelecctriicall moonittoriing andd coontrrol sysstemm, mmainnly intto tthe nexxt uunitt Sttatee moonittoriing, PCC-siide datta cconnnecttionns, bitt maachiine datta aacquuisiitioon, remmotee PCC siide commmunnicaatioo
11、ns, ass weell as PC-sidde pproccesssingg thhis secctioon tto iintrroduuce thee daatabbasee. TThe eleectrric monnitoorinng ssysttem usiing thee SMMS ffuncctioonallityy GSSM mmoduule livve mmoniitorringg feeatuure witth kkinggvieew aand VB dattabaase plaatfoorm, seeriaal ccommmuniicattionn fuuncttionn
12、 annd ddeveeloppmennt oof rremoote monnitoorinng ssysttem forr reeal-timme rremoote monnitoorinng eequiipmeent at thee sccenee.KEYWWORDDSReemotte mmoniitorringg annd cconttroll syysteems, PLLC , kiingvvieww, VBB, ddataabasse, DDEE(Dyynammic Datta EExchhangge)1 绪论论1.1 选题背背景及研研究意义义自20世世纪900年代以以来,数数字化技
13、技术取得得突飞猛猛进的发发展,并并且日益益渗透到到各个领领域。作作为通用用工业控控制计算算机的PPLC,多多年来不不论是在在功能上上还是在在应用领领域方面面,都有有着重大大的飞跃跃,今天天的可编编程序控控制器PPLC正正成为工工业控制制领域的的主流控控制设备备,在世世界各地地发挥着着越来越越大的作作用。而而随着PPLC应应用的迅迅猛发展展,各种种高级控控制策略略不得不不面对不不同的对对象在大大跨距分分散地点点下的远远程控制制应用,如如何实现现大范围围分布式式应用中中各种现现场数据据传输处处理及远远程控制制,远程程维护等等就是很很现实的的问题,这这其中的的前提之之一就是是各种数数据包的的远程传传
14、输。以以前,有有的PLLC应用用系统中中采用了了无线数数传电台台通信来来达到远远程控制制PLCC的目的的,但是是这种方方案仍然然存在一一些缺陷陷,主要要就是其其分布范范围仍然然较为有有限,而而且随着着通信距距离的增增加,其其可靠性性受到很很大影响响。目前最新新应用趋趋势是将将PLCC控制系系统与现现有无线线通信网网络技术术集成,通通过短信信、GPPRS遥遥控模块块通信远远程控制制技术,实实现全国国,甚至至全球范范围内的的数据超超远程可可靠传输输,进而而达到数数据远程程分析处处理,远远程控制制的目的的。PLC具具有极高高的可靠靠性,一一般用来来执行现现场的控控制任务务,但是是它的通通信功能能较差
15、,且且用其直直接与移移动通信信模块通通信,因因没有集集成的专专用模块块,故很很多设置置必须在在PLCC程序中中进行,这这样一来来会令PPLC控控制程序序显得很很繁琐,占占用大量量的PLLC内存存;而PPC通信信方便,通通过组态态软件编编辑开发发系统的的监控功功能强大大、界面面友好、开发简洁,且在组态软件中加入控件,通过PC机与移动通信模块连接,PC机内存本来就比PLC大的多,这样一来可以减少占用PLC内存。近年来,可可编程序序控制器器(PLLC)在在模拟量量处理、数数字运算算、人机机接口和和网络的的各方面面能力都都已大幅幅度提高高,成为为工业控控制领域域的主流流控制设设备,在在各行各各业发挥挥
16、着越来来越大的的作用。同时有些厂家的PLC已经开发出远程通信的专用模块,但是对于中小型机子因其只有简单RS485、RS422、RS232通信接口,对于这类没有专用模块的机子该如何实现其与远程模块的通信呢?这就是这个课题所要解决的问题。1.2多多轴数控控工具磨磨床控制制系统综综述及移移动数据据通信模模块介绍绍多轴数控控工具磨磨床其整整个控制制系统如如下图11-1所所示:接口可编程逻逻辑控制制器PLLC进给伺服系统机床电气硬件电路(电气控制柜)主 轴 伺 服 驱 动 系 统计算机数字控制系统CNC冷却系统润滑系统数据输入装置速 度 测 量位 置 测 量图1-11 多轴轴数控工工具磨床床控制系系统图
17、该磨床的的控制核心心是一套套本校电电子系数数控实验验室开发发的基于于ARMM9的嵌嵌入式数数控系统统,它将将接到的的数控程程序指令令进行译译码(翻翻译成CC语言的的STRRCUTT结构)、刀刀补处理理、速度度预处理理、插补补处理和和位控处处理,然然后有序序的发出出沿各坐坐标轴运运动和速速度指令令,直至至程序结结束。该该系统由由数控程程序、输输入输出出设备、操操作面板板、CNNC装备备、可编编程控制制器(PPLC)、主主轴伺服服系统、进进给伺服服系统、检检测装备备和一些些电气辅辅助装置置等组成成。多轴数控控工具磨磨床监控控系统如如下图11-2所所示:图1-22 多轴轴数控工工具磨床床监控系系统图
18、该监控系系统以PPC机为枢纽纽,起到到连接工工业现场场和远程程通信模模块的作作用,其其中PLLC完成成对现场场的数据据采集通通过组态态王对现现场数据据处理,在在送至VVB开发发的数据据处理系系统,最最后由GGSM模模块将现现场数据据以短信信的形式式发送给给远端监监控系统统的GSSM模块块。系统中组组态软件件虽对工工业现场场控制有有许多集集成的功功能,可可以很简简易的调调用实现现上位机机与下位位机之间间的通信信与监控控,但是是其串口口通信功功能较为为薄弱,故故此利用用VB强大大的串口口通信功功能与GGSM模模块通信信,并在在VB完成成串口数数据处理理且建立立完善的的数据库库,再通通过数据据交换通
19、通道(DDDE)完完成VBB与组态态界面的的实时数数据交换换,“间接”的完成成工业现现场的PPLC与与GSMM模块之之间的互互通,同同时因为为VB开开发平台台的缘故故,整个个监控系系统的二二次开发发能力更更强了,只只是在PPC机的的屏幕显显示上因因用到了了两个不不同的软软件的缘缘故,而而变得捉捉襟见肘肘。1.2.1 电电气控制制系统电气控制制系统的的核心是是可编程程逻辑控控制器PPLC,配配合一些些常用的的低压电电器,在在整个磨磨床的工工作系统统发挥着着重要作作用。作作为通用用工业控控制计算算机,330年来来,可编编程控制制器从无无到有,实实现了工工业控制制领域接接线逻辑辑到存储储逻辑的的飞跃
20、;其功能能从弱到到强,实实现了逻逻辑控制制到数字字控制的的进步;其应用用领域从从小到大大,实现现了单体体设备简简单控制制到胜任任运动控控制、过过程控制制、及集集散控制制等各种种任务的的跨越。今今天的可可编程控控制器正正在成为为工业控控制领域域的主流流控制设设备,在在世界各各地发挥挥着越来来越大的的作用。1、 可可编程控控制器的的定义可编程控控制器,简简称PLLC(PProggrammmabble loggic Coontrrolller),是指以以计算机机技术为为基础的的新型工工业控制制装置。在在19887年国国际电工工委员会会(Innterrnattionnal Eleectrricaal
21、CCommmitttee)颁颁布的PPLC标标准草案案中对PPLC做做了如下下定义:“PLCC是一种种专门为为在工业业环境下下应用而而设计的的数字运运算操作作的电子子装置。它它采用可可以编制制程序的的存储器器,用来来在其内内部存储储执行逻逻辑运算算、顺序序运算、计计时、计计数和算算术运算算等操作作的指令令,并能能通过数数字式或或模拟式式的输入入和输出出,控制制各种类类型的机机械或生生产过程程。PLLC及其其有关的的外围设设备都应应该按易易于与工工业控制制系统形形成一个个整体,易易于扩展展其功能能的原则则而设计计。”2、 PPLC的的特点(1)可可靠性高高,抗干干扰能力力强(2)配配套齐全全,功
22、能能完善,适适用性强强(3)易易学易用用,深受受工程技技术人员员欢迎(4)系系统的设设计、建建造工作作量小,维维护方便便,容易易改造(5)体体积小,重重量轻,能能耗低3、 PPLC 的应用用领域目前,PPLC在在国内外外已广泛泛应用于于钢铁、石石油、化化工、电电力、建建材、机机械制造造、汽车车、轻纺纺、交通通运输、环环保及文文化娱乐乐等各个个行业,使使用情况况大致可可归纳为为如下几几类:1)开关关量的逻逻辑控制制2)模拟拟量控制制3)运动动控制4)过程程控制5)数据据处理6)通信信及联网网1.2.2移动数数据通信信模块简简介移动数据据通信模模块又称称GSMM(Glooball Syysteem
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