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電火花機(jī)床之控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理淺談

控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)一般采用上位計(jì)算機(jī)結(jié)合下位智能儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能。在本系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)的檢測(cè)裝置簡(jiǎn)單易用，因此采用微控制器來(lái)讀取信號(hào)并zui終傳輸給上位機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，總線系統(tǒng)主要包括變送器，總線和檢測(cè)站。在本套系統(tǒng)中，微控制器和檢測(cè)裝置成為智能儀表即變送器，它作為從機(jī)使用，但確是系統(tǒng)的核心部件，而上位機(jī)即檢測(cè)站主要完成人機(jī)交互的任務(wù)以及一些優(yōu)化、復(fù)雜計(jì)算和控制的功能。個(gè)性化的人機(jī)界面以及標(biāo)準(zhǔn)化的總線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可方便的擴(kuò)展系統(tǒng)的控制功能。

整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，系統(tǒng)zui主要包括一個(gè)服務(wù)器，一臺(tái)pc機(jī)，三個(gè)微控制器及相關(guān)檢測(cè)設(shè)備。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

這幾層的工作主要包括：

（1）. zui底層為數(shù)據(jù)采集層，需要從現(xiàn)場(chǎng)采集實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，比如油溫，油面高度等。三個(gè)微控制器作為現(xiàn)場(chǎng)控制層的核心器件，每個(gè)被賦予*的本機(jī)地址用以識(shí)別身份。微控制器即變送器也是整個(gè)系統(tǒng)的核心設(shè)備，其作用主要是采集間隙電壓，液位油溫，限位報(bào)警，手控盒控制等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)伺服控制，自動(dòng)滅火，風(fēng)扇開(kāi)關(guān)，定時(shí)抬刀等功能，并同時(shí)將數(shù)據(jù)輸出到modbus現(xiàn)場(chǎng)總線測(cè)控網(wǎng)絡(luò)。

（2）. 現(xiàn)場(chǎng)控制層的任務(wù)是將所有的加工狀態(tài)通過(guò)雙腳電纜送至控制室的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，組成現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，而在此網(wǎng)絡(luò)中，所有傳輸?shù)男畔⒕裱璵odbus協(xié)議。Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線將現(xiàn)場(chǎng)變送器和檢測(cè)站連接成一個(gè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)電火花加工的監(jiān)測(cè)計(jì)量與管理。

（3）. 工廠監(jiān)控層安裝人機(jī)界面軟件，負(fù)責(zé)監(jiān)視所有加工參數(shù)即電規(guī)準(zhǔn)，以及所有相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示及鍵盤(pán)輸入信息處理等人機(jī)交互過(guò)程。pc機(jī)作為監(jiān)控計(jì)算機(jī)，通過(guò)以太網(wǎng)連接到遠(yuǎn)程管理中心，實(shí)現(xiàn)向上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行;監(jiān)控計(jì)算機(jī)可以安裝moden，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行單擊操作。

（4）. zui上層為遠(yuǎn)程管理層，可以由以太網(wǎng)，top等局域網(wǎng)段組成，一般設(shè)服務(wù)器，pc機(jī)與服務(wù)器之間通過(guò)以太網(wǎng)卡，網(wǎng)關(guān)相連，也可通過(guò)路由器連接至廣域網(wǎng)。服務(wù)器是系統(tǒng)的外擴(kuò)部分，可以選用。

后言

國(guó)內(nèi)的大多數(shù)電火花設(shè)備由于實(shí)時(shí)性等方面的要求，控制系統(tǒng)均是基于dos環(huán)境設(shè)計(jì)，這種系統(tǒng)能滿足電加工的基本要求，但也大大影響了人機(jī)交互的改進(jìn)以及遠(yuǎn)程通信等現(xiàn)代控制的要求;模塊化結(jié)構(gòu)可裁減性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求，是系統(tǒng)深入發(fā)展的良好基礎(chǔ);專業(yè)化的信號(hào)采集設(shè)備及檢測(cè)裝置成為系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠運(yùn)行的保障;應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可做到信息處理綜合化，智能化;與此同時(shí)，VB、VC以及各種組態(tài)軟件的發(fā)展為人機(jī)界面及總線控制的發(fā)展的提供了良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境，使我們能夠設(shè)計(jì)出更為合理及人性化的系統(tǒng)。本文試圖將現(xiàn)場(chǎng)總線理論應(yīng)用于電火花加工機(jī)床，并zui終通過(guò)使用Modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)各設(shè)備之間的互聯(lián)。

現(xiàn)場(chǎng)總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的系統(tǒng)，也被稱為開(kāi)放式，數(shù)字化，多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)。在整個(gè)工廠的控制網(wǎng)絡(luò)中，現(xiàn)場(chǎng)總線處于重要的基礎(chǔ)地位。