1、機(jī)械制造自動(dòng)化系統(tǒng)機(jī)電工程學(xué)院 李健 2021-4-18.3.6多級分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng).LAN主要完成在有限的地理范圍內(nèi)運(yùn)作 允許多個(gè)用戶同時(shí)接入帶寬介質(zhì) 提供全時(shí)的本地效力的銜接 互連物理上相鄰的設(shè)備常用的LAN技術(shù)部分區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (Local Area Network，LAN)，是一種分布在有限區(qū)域內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，由計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)接口卡、外圍設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)以及網(wǎng)絡(luò)通訊控制設(shè)備組成 以太網(wǎng) Ethernet 令牌環(huán) (Token-Ring) 令牌總線(Token-Bus)現(xiàn)場總線(Fieldbus).傳輸介質(zhì) 1雙絞線 2同軸電纜3光纜 .1雙絞線 絕緣層屏蔽層雙絞線為什么扭絞在一同?將各導(dǎo)線

2、絞在一同的目的主要是使絞線間的電磁干擾最小. 雙絞線運(yùn)用RJ45接頭銜接計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)適配器或集線器等通訊設(shè)備。 RJ45接頭與普通系統(tǒng)的RJ11接頭看起來類似，但二者有著重要的區(qū)別RJ45接頭稍大，包括8條銜接纜線，而RJ11接頭只需4條.二叉式非屏蔽水晶頭.2同軸電纜絕緣維護(hù)套層外導(dǎo)體屏蔽層絕緣層內(nèi)導(dǎo)體.3光纜絕緣層合成纖維覆層內(nèi)芯.1.4.3 數(shù)據(jù)通訊的電氣特性(1)星形構(gòu)造(2)環(huán)型構(gòu)造(3)樹形構(gòu)造(4)總線型構(gòu)造 (5)網(wǎng)狀構(gòu)造計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)造.1 星形構(gòu)造中央節(jié)點(diǎn)分支節(jié)點(diǎn)局域網(wǎng)最常用的拓?fù)錁?gòu)造之一 連線方式：由一個(gè)功能較強(qiáng)的中心節(jié)點(diǎn)主節(jié)點(diǎn)和一些各自銜接中心節(jié)點(diǎn)的從節(jié)點(diǎn)組成。任何

3、兩個(gè)從節(jié)點(diǎn)之間的通訊均要經(jīng)過中心節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接。 特點(diǎn)：構(gòu)造簡單、建網(wǎng)容易、便于管理，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)容易。但中心節(jié)點(diǎn)是全網(wǎng)的控制中心，一旦出現(xiàn)缺點(diǎn)會(huì)呵斥全網(wǎng)癱瘓。.2環(huán)形構(gòu)造3樹形構(gòu)造 特點(diǎn)：構(gòu)造簡單、建網(wǎng)容易、無途徑選擇。但由于環(huán)路是封鎖的，所以不易擴(kuò)展，且可靠性差，維護(hù)管理復(fù)雜。特點(diǎn)：信息交換主要在上下節(jié)點(diǎn)中進(jìn)展，途徑選擇方便，假設(shè)某一分支發(fā)生缺點(diǎn)，易將該分支與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)隔離，但對根的依賴性大。適用于分級管理和控制系統(tǒng)。.4總線構(gòu)造局域網(wǎng)最常用的拓?fù)錁?gòu)造之一 連線方式：一切的節(jié)點(diǎn)都掛接在一條公共線路上。 特點(diǎn)：構(gòu)造簡單，布線容易，投資少，易于擴(kuò)展。5網(wǎng)狀構(gòu)造 容錯(cuò)才干最強(qiáng)的拓?fù)錁?gòu)造 連線方式：網(wǎng)絡(luò)上的每

4、個(gè)節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)有3條以上的直接線路銜接。 特點(diǎn)：建網(wǎng)費(fèi)用高，布線困難，但可靠性很高。一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生缺點(diǎn)，數(shù)據(jù)可經(jīng)過其它節(jié)點(diǎn)和線路到達(dá)目的地。.點(diǎn)對點(diǎn)銜接這是最簡單的網(wǎng)絡(luò)總線網(wǎng)星形網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)集線器.RS-232電纜直接電纜銜接計(jì)算機(jī).傳輸方式 通訊方式按照信息的傳輸方向分為 ：(1)單工(Simplex)：信息只能沿一方向傳輸(2)半雙工(Half duplex)：信息可以雙向傳送，但不能同時(shí)進(jìn)展(3)全雙工(Full duplex)發(fā)送端接納端報(bào)文檢測信號單工接納端報(bào)文發(fā)送端發(fā)送端接納端半雙工.3全雙工通訊信息可以同時(shí)沿著兩個(gè)方向傳輸。報(bào)文接納端發(fā)送端發(fā)送端接納端.串行傳輸是把構(gòu)成數(shù)據(jù)的各個(gè)二進(jìn)

5、制位依次在信道上進(jìn)展傳輸?shù)姆绞?。串行通訊是利用串行端口在兩臺(tái)設(shè)備間進(jìn)展通訊，一次可以傳輸 位數(shù)據(jù)，即，運(yùn)用 條數(shù)據(jù)線按照次序一位一位傳送，每傳送完 位為一個(gè)字節(jié)。發(fā)送端接納端并串轉(zhuǎn)換串并轉(zhuǎn)換1 0 0 1 0 1 0 01181001010010010100. 并行傳輸是把構(gòu)成數(shù)據(jù)的各個(gè)二進(jìn)制位同時(shí)在信道上進(jìn)展傳輸?shù)姆绞?。并行通訊是利用并行端口在兩臺(tái)設(shè)備間進(jìn)展通訊，一次運(yùn)用 條數(shù)據(jù)線傳送 位數(shù)據(jù)， 次傳送一個(gè)字節(jié) 。10010100發(fā)送端接納端1234567812345678881.制造自動(dòng)化協(xié)議MAPMAP期望在異構(gòu)的計(jì)算機(jī)、可編程控制器、NC機(jī)床、機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備之間建立有效實(shí)現(xiàn)信息傳輸

6、包括數(shù)據(jù)文件、NC程序、控制指令、形狀信號等的規(guī)范.第一作業(yè)AB工件SQ1SQ2SQ3SQ4SQ5SQ6夾緊松開搬運(yùn)機(jī)械手功能表示圖根本要求與參數(shù)本作業(yè)要求完成一種二指機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該機(jī)械手采用二指夾持構(gòu)造，如圖1所示，機(jī)械手實(shí)現(xiàn)對工件的夾持、搬運(yùn)、放置等操作。以夾持圓柱體為例，要求設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及控制流程。機(jī)械手經(jīng)過升降、左右回轉(zhuǎn)、前后伸縮、夾緊及松開等動(dòng)作完成工件從位置A到B的搬運(yùn)任務(wù)，詳細(xì)操作順序：逆時(shí)針回轉(zhuǎn)(機(jī)械手的初始位置在A與B之間)下降夾緊上升順時(shí)針回轉(zhuǎn)下降松開上升，機(jī)械手的任務(wù)臂都設(shè)有限位開關(guān)SQi。.設(shè)計(jì)參數(shù)：1抓重:10Kg2最大任務(wù)半徑：1500mm3運(yùn)動(dòng)參

7、數(shù)：伸縮行程：0-1200mm；伸縮速度：80mm/s；升降行程：0-500mm；升降速度：50mm/s回轉(zhuǎn)范圍：0-1800控制器要求：1在PLC、單片機(jī)、PC微機(jī)或者DSP中任選其一；2具備回原點(diǎn)、手動(dòng)單步操作及自動(dòng)延續(xù)操作等根本功能。三、任務(wù)量1驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)及部件的選擇；2二指夾持機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算；3總體控制方案及控制流程的設(shè)計(jì)；4設(shè)計(jì)闡明書一份。.四、設(shè)計(jì)內(nèi)容及闡明1機(jī)械手任務(wù)臂及機(jī)身驅(qū)動(dòng)部件的選擇及設(shè)計(jì)，需設(shè)計(jì)出詳細(xì)的驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)方案，畫出方案原理框圖。2末端夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，該構(gòu)造需保證抓取精度高，反復(fù)定位精度和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性好，并有足夠的抓取才干。設(shè)計(jì)應(yīng)包括確定夾持方案、計(jì)算夾持范

8、圍、計(jì)算夾緊力及驅(qū)動(dòng)力，完成夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括確定控制方案、中心功能部件的選擇、主要功能模塊的實(shí)現(xiàn)原理、繪制控制流程框圖。.第二作業(yè) 自動(dòng)導(dǎo)引式物料搬運(yùn)小車系統(tǒng)設(shè)計(jì)50005000二、根本要求與參數(shù)本作業(yè)要求完成一種自動(dòng)導(dǎo)引式物料搬運(yùn)小車系統(tǒng)設(shè)計(jì)。小車主要實(shí)現(xiàn)的功能是自動(dòng)尋跡并且完成物料的搬運(yùn)。如上圖所示，小車首先在A區(qū)裝載物料，然后開場沿著指定軌跡黑色導(dǎo)引線自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)引線寬為20mm，小車上要求裝有相應(yīng)的傳感器用來完成尋跡和小車運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡調(diào)理，保證小車一直沿著指定軌跡運(yùn)轉(zhuǎn)不偏離。運(yùn)轉(zhuǎn)到C區(qū)以后停頓，卸貨后沿原途徑前往A區(qū)再次裝載物料，如此往復(fù)。A、C區(qū)各有一條與導(dǎo)引線垂直的

9、黑色邊境限，線寬為20mm，要求小車在A、C區(qū)停頓時(shí)，不能超出邊境限限定范圍。小車由蓄電池供電相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)：1小車運(yùn)動(dòng)方式：全自動(dòng)導(dǎo)引式。2小車載重才干:15Kg，自重不超越15Kg。3小車運(yùn)動(dòng)間隔：5000mm。4小車運(yùn)轉(zhuǎn)速度：不小于0.5m/s。.三、任務(wù)量1小車輪系構(gòu)造的設(shè)計(jì)與分析；2自動(dòng)導(dǎo)引方案的設(shè)計(jì)及傳感器的選擇與分析； 3小車驅(qū)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)控制方案的設(shè)計(jì)與分析； 4控制流程的設(shè)計(jì)以及控制程序的編寫；5設(shè)計(jì)闡明書一份。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容及闡明1根據(jù)要求選擇適宜的傳感器，設(shè)計(jì)搬運(yùn)小車的自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)，并進(jìn)展可行性分析，保證小車可以沿著給定的途徑運(yùn)動(dòng)。2確定小車的輪系構(gòu)造，如自動(dòng)輪與從動(dòng)輪的個(gè)數(shù)以及轉(zhuǎn)向方式。設(shè)計(jì)小車的驅(qū)動(dòng)方案，確定電