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電火花機床之控制系統(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)場總線控制系統(tǒng)一般采用上位計算機結(jié)合下位智能儀表來實現(xiàn)控制功能。在本系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)的檢測裝置簡單易用，因此采用微控制器來讀取信號并zui終傳輸給上位機。一般來說，總線系統(tǒng)主要包括變送器，總線和檢測站。在本套系統(tǒng)中，微控制器和檢測裝置成為智能儀表即變送器，它作為從機使用，但確是系統(tǒng)的核心部件，而上位機即檢測站主要完成人機交互的任務(wù)以及一些優(yōu)化、復(fù)雜計算和控制的功能。個性化的人機界面以及標準化的總線結(jié)構(gòu)設(shè)計，可方便的擴展系統(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主要包括一個服務(wù)器，一臺pc機，三個微控制器及相關(guān)檢測設(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)場采集實時的數(shù)據(jù)，比如油溫，油面高度等。三個微控制器作為現(xiàn)場控制層的核心器件，每個被賦予*的本機地址用以識別身份。微控制器即變送器也是整個系統(tǒng)的核心設(shè)備，其作用主要是采集間隙電壓，液位油溫，限位報警，手控盒控制等實時數(shù)據(jù)，自動實現(xiàn)伺服控制，自動滅火，風扇開關(guān)，定時抬刀等功能，并同時將數(shù)據(jù)輸出到modbus現(xiàn)場總線測控網(wǎng)絡(luò)。

（2）. 現(xiàn)場控制層的任務(wù)是將所有的加工狀態(tài)通過雙腳電纜送至控制室的監(jiān)控計算機，組成現(xiàn)場總線網(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)場總線將現(xiàn)場變送器和檢測站連接成一個測控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)電火花加工的監(jiān)測計量與管理。

（3）. 工廠監(jiān)控層安裝人機界面軟件，負責監(jiān)視所有加工參數(shù)即電規(guī)準，以及所有相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示及鍵盤輸入信息處理等人機交互過程。pc機作為監(jiān)控計算機，通過以太網(wǎng)連接到遠程管理中心，實現(xiàn)向上進行網(wǎng)絡(luò)運行;監(jiān)控計算機可以安裝moden，通過現(xiàn)場進行單擊操作。

（4）. zui上層為遠程管理層，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機與服務(wù)器之間通過以太網(wǎng)卡，網(wǎng)關(guān)相連，也可通過路由器連接至廣域網(wǎng)。服務(wù)器是系統(tǒng)的外擴部分，可以選用。

后言

國內(nèi)的大多數(shù)電火花設(shè)備由于實時性等方面的要求，控制系統(tǒng)均是基于dos環(huán)境設(shè)計，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交互的改進以及遠程通信等現(xiàn)代控制的要求;模塊化結(jié)構(gòu)可裁減性強，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)化的信號采集設(shè)備及檢測裝置成為系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠運行的保障;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，VB、VC以及各種組態(tài)軟件的發(fā)展為人機界面及總線控制的發(fā)展的提供了良好的開發(fā)環(huán)境，使我們能夠設(shè)計出更為合理及人性化的系統(tǒng)。本文試圖將現(xiàn)場總線理論應(yīng)用于電火花加工機床，并zui終通過使用Modbus協(xié)議實現(xiàn)各設(shè)備之間的互聯(lián)。

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