电子书-FA工业自动化设备设计基础绪 论 一 目的 随着科学技术的发展以及人们对于产品品质的更高追求,越来越多的企业和 工厂都期望使用大量的自动化设备和装置来取代工人繁冗无味的重复劳动,实现 产品的全部或者部分制造过程的自动化以消除因为人为因素导致的产品质量的 不稳定性,这就是我们通常所说的“工厂自动化”(Factory Automation,简称: FA)。 本文以及后续系列篇幅介绍的就是为了实现工厂自动化而做的工业自动化 设备的设计基础知识。本系列文章主要面对的对象是:有志于投身机械设计行业 的,具有基本机电知识的大学生、应届毕业生以及毕业 3 年以内的初级设计师(助 理设计师)。所以本系列文章的主要宗旨是:让在校大学生明白学习的方向,让 应届毕业生能迅速地把学校学到的理论知识正确地应用到设计实践中来,让助理 设计师发现自己的不足之处。本系列文章不会解释设计方法学的问题,凡涉及到 设计方法学的问题,烦请诸位自己查阅相关资料。比如:自顶向下设计、优化设 计等。所以,在接下来的讲解中,本人会尽量使用简洁、系列的方式,通俗的语 言列举我们所要表达的内容,尽量做到不罗嗦、不重复,尽量减小诸位的阅读强 度、节约大家的时间。所以,我们的口号是“理论联系实际”。好了,以下咱们 开始进入工厂自动化设备的天地中。 注意:本文中所说的自动化设备主要是大量使用了现代自动化元器件以及自 动化控制系统的各类设备,与传统的纯机械机构组成的设备有一定的区别。但是, 也不可盲目的崇拜自动化元器件和现代控制技术的能力,传统的机械机构仍然是 机械的主要组成部分;与现代自动化器件组成的结构模块相比较,传统的机械机 构具有非常明显的简洁、高效的优点;所以,在设备设计过程中,只有合理地运 用机构和自动化元器件、现代控制技术才有可能设计出完美的自动化设备。由于 机械机构学在 18 世纪已经发展成熟,而且在大学的《机械原理》课程中有清晰 的阐述,所以,本文会尽量少的提到机械原理,涉及到的机械原理
标签: 工业自动化
上传时间: 2022-02-19
上传用户:wangshoupeng199
该文档为基于ARM与Linux的工业机器视觉系统设计总结文档,是一份很不错的参考资料,具有较高参考价值,感兴趣的可以下载看看………………
上传时间: 2022-03-06
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上传时间: 2022-05-01
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随着工业控制对可靠性与实时性要求不断提高,传统总线因无法突破实时性,通信效率及总线供电等技术瓶颈而逐渐被一些新的技术所替代。在国内外,一种将以太网应用于工业控制的新兴工业以太网技术引起了越来越多的关注。EtherCAT是一种基于改进的以太网帧结构的工业以太网协议,是目前可靠性和实时性最高的工业以太网协议之一。 本文提出一种基于STM32处理器的EtherCAT从站协议栈的实现方法。首先从物理层、数据链路层及应用层研究分析了 EtherCAT协议。其次,重点设计开发基于STM32处理器的EtherCAT从站设备的协议软件,设计并实现了从站状态机、周期性过程数据及邮箱数据三大通信任务的软件代码。在已搭建的 EtherCAT主从站运行平台验证了系统的可靠与实时性。EtherCAT报文的一次发送和接收共需2ms,该时间随着从站个数的增加变化不大。最后,本文创新点是设计一种基于 EtherCAT实时通信协议栈的智能家居网络控制系统,比以往采用单片机作为终端控制器的控制系统在扩展能力,数据处理能力,实时性方面都有显著优势,实现了智能家居中智能开关与人脸识别门禁两部分应用控制任务,该系统提高了家居控制的安全性及实时性,是目前最有发展前景的工业以太网应用技术之一。 从站协议栈实现EtherCAT的从站功能,并且运行于STM32处理器上,提高了从站运行速度,保证整个EtherCAT系统的实时性。
上传时间: 2022-05-27
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在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,普遍重视牛产过程的自动化程度,工业机器人作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平,目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作,工作方式一般采取示教再现的方式。本文将设计一台四白由度的工业机器人,用于给冲压设备运送物料。首先,本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构,然后选择合适的传动方式、驱动方式,搭建机器人的结构平台;在此基础上,本文将设计该机器人的控制系统,包括数据采集卡和同服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计,重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性,最终实现的目标包括:关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关书的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。关键词:机器人,示教编程,伺服,制动在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中,加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法;程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外,还有大量的装卸、搬运、装配等作业,有待于进一步实现机械化。机器人的出现并得到应用,为这些作业的机械化奠定了良好的基础。“工业机器人”(Industrial Robot):多数是指程序可变(编)的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置(国内称作工业机器人或通用机器人)。机器人是一种具有人体上肢的部分功能,工作程序固定的自动化装置。机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势,但功能较少,适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人,而把工业机械人称为通用机器简而言之,机器人就是用机器代替人手,把工件由某个地方移向指定的工作求以操纵工件进行加.
上传时间: 2022-05-28
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本文主要是介绍基于Windows系统和QT制作标准化工业仪表上位机调试平台的设计方法。设计的主要目的是实现上位机与标准化工业仪表下位机的通讯,使普通用户也能够远程完成对下位机仪表状态的监控。此调试平台是以计算机为基础,通过串口或者其他通讯方式与标准化工业仪表进行通讯,将仪表的信息传输到平台上,在一个界面实现同时监控一个或多个仪表的实时信息,从而实现远距离监控的目的。调试平台是在Windows系统下,利用QT制作出人机交互界面,使用C++编程语言实现软件的基本功能与软件界面的结合。本软件的两个特点:1.能够实现多种方式与下位机的通讯;2.能够实时动态显示下位机信息。工业仪表是使用广泛的电气设备,生产生活中无处不是工业仪表的身影,大到机场、研究院,小到社区、家庭,工业仪表的普遍性与重要性可见一斑。然而,由于各企事业单位的建设是按照自身条件来逐步增加设备的,而仪表的生产厂商也是按照这些企事业单位的要求来配置仪表的,再加上生产厂商基于技术保密等原因的考虑,最终使市场上的工业仪表形成了仪表品种繁多、标准不一、兼容性差、利用率低等一系列问题,同时随着网络节点的增多,如何实现远程监控仪表状态,脱离工业现场的束缚,成了一个全新的课题。近几年,从国外的一些产品我们也能看到新一代仪表的一些发展趋势。如PHILIPS公司,近年来推出一种基于工业总线的模块化产品,每个模块都可以独立完成规定的任务,多个模块也可相互配合完成规定的任务,但仅限于控制模块,并没有标准化的要求及操作系统。目的和意义:为解决上述问题,研发一种能够具有统一标准,兼容性良好,利用率高的工业仪表成为了关键。
上传时间: 2022-06-22
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随着工业制造精度的不断提高,传统总线越来越多的表现出速度慢、数据量小的缺点。另一方面,一种将计算机网络应用于工业控制的总线技术越来越受到关注,这就是工业以太网。EtherCAT是一种基于修改以太网协议的工业以太网,在数据链路层使用ISO/IEC802.3协议,数据帧类型为特定类型;在网络层和传输层采用特定协议代替TCP/IP协议。目前,EtherCAT是速度最快、实时性最好的工业以太网协议之一。本文提出了基于UC/OSIⅡ的EtherCAT主站实现的具体方法。首先,从协议层面分析EtherCAT,对数据链路层、网络层和应用层协议进行分析。其次,通过对嵌入式平台的设计,确保主站系统的实时性。创造性的提出了一个UC/OSIⅡ系统下具有微秒级别精度的时间模块;同时设计了基于中断接收数据的DM9000的网卡驱动。最后,根据协议分层构架提出了一套嵌入式的EtherCAT主站软件ECOU(EtherCAT Over UC/OS),并对主站底层和软件进行了功能和性能测试。ECOU是一个实施于UC/OSIⅡ的EtherCAT主站。作为嵌入式EtherCAT主站,它的实施更加灵活;同时由于UC/OSIⅡ是实时操作系统,ECOU的性能也得到了很大的提高。关键词:工业以太网;UC/OSIⅡ;EtherCAT;微秒级别时间模块;主站
上传时间: 2022-06-30
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工业与民用电力装置的接地设计规范
上传时间: 2022-07-03
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C程序设计语言(第二版),机械工业出版社
上传时间: 2022-07-04
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EtherCAT 是一利1应用于工厂向动化和| 流程向动化领域的实时工业以太网现场总线协议,是工业通信网络国际标准IEC6 11 58 和IEC6 1784 的组成部分。本书介绍了: 实时工业以太网技术进展、EtherCA丁系统组成原理、EtherCA丁协议、从站专用集成电路芯片ETIIOO 、ETllOO 从站硬件设计实例、EtherCAT 用于伺ßfÆ驱动器控制应用协议CoE 利、So E 、Windows XP 操作系统下EtherCAT主站驱动程序设计、基于微处理器的EtherCAT 从站驱动程序设计和| 开发实例。本书可作为工业向动化和| 计算机控制专业研究生教材或教学参考书,亦可作为EtherCAT 协议开发技术人员的工具书。
上传时间: 2022-07-04
上传用户:xsr1983