导读:本文包含了数控系统现场总线论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:数控系统,现场总线,通信分析,嵌入式
数控系统现场总线论文文献综述
马跃,李岳,尹震宇,谷艾,于皓宇[1]（2019）在《面向数控系统现场总线的通信分析单元的设计与实现》一文中研究指出数控系统现场总线通信技术应用于数控控制系统及从站设备之间,为控制指令的下发及反馈信息的上传提供通信基础,是智能制造技术的核心研究内容之一.在数控系统现场总线的安装、调试与实际运行过程中,检修技术人员需要通过可以实时读取并解析总线上传输的控制数据内容的小型便携嵌入式设备.针对上述问题,本文设计并实现了一种面向数控系统现场总线的通信分析单元,该设备支持数控系统现场总线数据帧的捕获、显示及解析,在保持对原有现场总线通信完全透明的基础上,通过分析捕获数据帧的数量、看门狗的状态、时间戳以及指令中包含的位置值等关键信息,辅助检修人员准确判断现场总线的工作状态.经测试验证,该设备可以对现场总线通信数据进行实时、无遗漏采集.(本文来源于《小型微型计算机系统》期刊2019年07期）
郭文景[2]（2018）在《基于现场总线的磨抛机数控系统的开发与研究》一文中研究指出随着石材行业的高速发展,对数控加工设备的要求越来越高。然而,通信速度是制约其发展的一重大因素。为了解决此问题和提高数控系统的性能,提出了以磨抛机为研究对象,开发出基于现场总线的数控系统。本文结合安川MP2100运动控制卡,对磨抛机数控系统内容进行了研究。首先,研究了基于MECHATROLINK-II现场总线的运动控制卡MP2100。MP2100其最大的优点为传输速率快,通过对其环境的搭建以及其内部运动控制原理的研究,最终开发出基于现场总线的运动控制程序。接着,研究了一种基于向量的圆弧插补算法,它与传统算法相比具有计算简单、效率高、能满足加工精度的特点。并且提出了一种基于S形曲线的多项式加减速算法,其主要特点是对S形曲线的加速阶段进行改进,用于解决由于加加速度存在突变的问题,减小了加工过程中机床的抖动,从而提高产品的加工精度。其次,从NC代码解析、DXF图形读取、图形排序以及图形轮廓方向判断四个方面来分析文件导入模块。通过扫描和分析程序段读取各字段值,根据组码-组码值扫描文件提取图形信息,根据相邻段首尾坐标相等原则进行图形排序,采用矢量化方法进行轮廓方向判断及处理。然后,提出了一种倒序判断偏移处理算法,从后往前每条轨迹两两判断是否相交,对于相交轨迹进行舍弃处理,能够有效解决当偏移轨迹段过小,偏移量过大的情况下出现的偏移轨迹干涉问题,从而提高了图形偏移的准确性。最后,开发出了完整的磨抛机数控系统,包括文件导入解析模块、图形偏移处理模块、加工控制模块以及最后的仿真模块。并且在机床上试运行,实验结果表明该算法保证了速度和加速度的连续性以及系统的柔性。(本文来源于《华侨大学》期刊2018-05-18）
蒋华平[3]（2018）在《数控系统现场总线可靠通信机制的分析》一文中研究指出在数控系统中加入现场总线,是其未来发展的必然趋势,而现场总线的使用必须保证有良好的可靠性,所以,需设计可靠通信机制,对该机制的分析,是根据其建立的模型,分析它主站数据链的可靠调度,以及实时操作时的可靠调度,并用电磁干扰试验检验。(本文来源于《中国高新区》期刊2018年08期）
陆筱华[4]（2017）在《数控系统现场总线混联技术研究与应用》一文中研究指出由于总线协议的差异,数控系统不能直接支持不同现场总线设备的混联。本文主要针对数控系统中NCUC-Bus、EtherCAT、MECHATROLINK-Ⅲ叁种总线设备的一些混联场合,提出了一种基于应用层集成的软件式现场总线混联方案,实现叁种总线在应用层上的集成,满足数控系统对其混联需求。通过对数控系统现场总线混联的情况进行分析,根据现场总线的叁层通信模型,提出基于应用层集成的软件式现场总线混联方案。实现了由数据接口交换模块、状态机模块、总线映射模块、总线配置文件、总线协议模块、总线驱动模块组成的NCUC-Bus、EtherCAT、MECHATROLINK-Ⅲ叁种总线集成软件架构。将不同总线的应用层协议进行封装,实现各总线应用层接口的统一化。针对数控系统与各总线设备一对多的关系,将各从站设备抽象为从站数据对象,将各总线主站抽象为主站数据对象,同时通过动态关联的方式,实现从站数据对象与各主站数据对象的关联。通过对象字典的方式,实现数控系统控制数据与NCUC-Bus、EtherCAT、MECHATROLINK-Ⅲ总线协议的映射。NCUC-Bus和EtherCAT采用了集总帧的通信模式,而MECHATROLINK-Ⅲ采用了单地址帧的方式。针对此差异,提出顺序控制和并行通信的方案。统一通信周期,使各总线通信卡并行工作,同时在集成驱动模块中顺序处理各总线数据。给出通信周期的规划方案,约束并行工作时的最小周期。建立统一的应用层状态机,将各总线的通信过程抽象为初始化、参数配置、正常通信等几个运行阶段。基于上述研究,将采用此方法实现的NCUC-Bus、EtherCAT、MECHATROLINK-Ⅲ叁种总线集成驱动模块应用到华中8型数控系统上。在MECHATROLINK-Ⅲ总线原型样机以及NCUC-Bus和EtherCAT双总线原型样机上进行功能性和实时性测试,验证了方法的可行性,并将集成驱动模块应用到苏州富强科技公司的HSC430L-A高光高速CNC机床上,证明方法的实用性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
刘生[5]（2015）在《数控系统现场总线安全技术研究与应用》一文中研究指出随着数控系统及数控机床对系统安全性能需求的不断提高,要求数控系统及相关设备具有安全功能,实现对人员、设备及环境的保护,减少安全事故的发生。数控系统及数控机床安全已成为国内外数控厂商关注的焦点,并成为下一代数控系统的重要功能。数控系统的现场总线通信是数控系统的一项关键技术,现场总线技术作为数控系统通信的核心,是实现功能安全的关键基础部件。传统的数控系统总线虽然具有安装方便、成本低、集成度高等优点,但是并没有从设计安全系统的角度来考虑数控系统的需求。综上所述,本文开展数控系统安全总线的体系结构及现场总线相关安全技术的研究,将功能安全的理论与数控系统现场总线的设计过程相结合,分别在现场总线的物理层、链路层及应用层采用多种安全方法来设计可以达到特定安全等级的数控系统现场总线,满足数控系统对安全总线的需求,为实现数控系统的各项安全功能打下坚实的基础。论文的主要研究内容包括以下几方面:1.安全系统及安全总线结构研究。对功能安全系统的相关标准进行了介绍。研究了设计安全系统过程中的风险评估、等级验证等方法。分析了安全仪表系统的主要结构及特点。在对安全相关系统的理论基础及设计验证方法研究的基础上,根据数控系统对于安全总线的需求,提出了安全总线的通信模型。该安全总线通信模型在物理层、链路层采用不同的安全策略来提高总线的安全等级,实现总线通信的整体安全。2.现场总线光纤通信接口的设计。针对总线的光纤通信接口的设计需求,结合安全总线的通信模型,在物理层使用光纤进行通信,提高了通信的准确性,降低了通信出错的概率,从本质上提升了通信的可靠及安全性。提出一种使用FPGA技术实现光纤通信接口的方法。在FPGA内部实现了光纤物理层的功能,提高了系统集成度,同时也减少了外围专用芯片的使用,降低了成本。通过实验验证了该光纤通信接口在功能及性能方面,都可以满足设计需求。3.基于帧转发方式支持冗余结构的现场总线的研究。帧转发方式在物理层、数据链路层内对总线传输的数据帧进行操作,实现对包括冗余环网结构的多种总线网络拓扑的支持。帧转发方式可以选择更短的路径将数据帧送达,可以有效的减少链路的通信量。4.基于透明传输方式支持冗余结构的现场总线的研究。在透明传输的通信系统中,提出了“Deaf Time”机制,用于解决双环拓扑的数据冲突问题。并且在冗余双环形拓扑中,数据自动选择较短的路径到达目的地。经过实验测试,透明传输方式有更小的通信延迟,实现的时候占用更少的资源。两种支持冗余结构的光纤通信系统,通过在链路上的冗余,增强了系统的硬件容错能力,提高整体的安全等级。5.具有安全功能的数控系统总线应用层的研究。针对总线应用层的安全需求,设计了总线应用层的安全通信方法,包括安全帧的结构、时间窗机制、循环冗余校验、期待机制及数据冗余等技术,并对综合的剩余错误率进行了系统的理论分析,给出了该安全通信方法的剩余错误率及所对应的安全等级的计算方法。结合实验,给出了时间窗机制设定通信窗口大小的具体实施过程。最后通过实际的实验,验证了该方法中使用的各种机制检错的能力可以达到预期要求。(本文来源于《中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)》期刊2015-10-01）
张爱红[6]（2014）在《基于现场总线技术的数控机床通信系统设计》一文中研究指出PROFIBUS是目前应用广泛的现场总线之一,不同自动化设备可通过同样的接口协议进行信息交换。相对于西门子PROFIBUS现场总线的广泛应用而言,国内市场占有率较高的FANUC数控系统的PROFIBUS应用很少。在某学院智能工厂项目开发过程中,数控机床统一配置了FANUC 0i D数控系统并扩展了PROFIBUS DP板,通过修改PMC梯形图程序与参数,与西门子PLC组成现场总线网络,实现了控制指令、运行状态、报警信息等的实时通信,为制造执行系统数据采集提供了可靠、便捷的手段。(本文来源于《机床与液压》期刊2014年20期）
赵启杰,尹震宇,高岩[7]（2014）在《数控系统现场总线协议分析系统设计与实现》一文中研究指出目前数控系统现场总线标准繁多,在设计和开发中,缺少适用的分析和检测工具。针对上述问题文章给出了一种数控现场总线协议分析系统设计与实现方案,可兼容多种总线标准。系统模型基于简化的4层通信模型,面向基于以太网的数控现场总线,对数据链路层的数据进行解析。系统由软硬件两部分组成,文中主要介绍了软件部分的设计与实现。系统借助XML文件配置帧结构,可兼容多种总线协议。系统采用中断方式工作,应用RTAI实时接口,采用Netlink进行用户空间与内核空间的通信。在基于NCSF的数控系统上进行测试,系统可稳定运行。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2014年05期）
董伯麟,龚强,王治森[8]（2013）在《基于FPGA的数控系统现场总线时钟同步技术》一文中研究指出在采用现场总线技术的高速高精度多轴数控加工中,分布时钟的同步精度严重影响着加工轨迹以及加工精度。根据IEEE1588协议,提出一种基于FPGA的数控系统现场总线时钟同步方法,实现了主站与从站控制芯片。并通过将基于FPGA的实现方法与软件实现方法进行对比分析,论证了基于FPGA的实现方法可以获取更为准确的时间戳,能在较低的成本下实现时钟频率补偿,完成精确的时钟同步。利用搭建的主从站实验平台,完成了时间同步精度的测试。实验结果表明,基于FPGA的数控系统现场总线的时钟同步技术的同步精度小于300ns,进一步提高了数控系统的加工精度。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2013年07期）
龚强[9]（2013）在《高速高精度多通道数控系统中基于FPGA的现场总线技术研究》一文中研究指出高速、高精度控制是数控技术发展趋势。随着数控系统技术的发展,传统的数控系统的模拟量或脉冲量接口己难以满足高速、高精度、多通道的要求,而现场总线的出现很好的解决了这一问题,采用现场总线数字化通信方式是数控技术发展的必然趋势。以太网技术成熟,开放性高,通讯速度快,兼容性强,成本低等特点很好的满足数控系统通讯要求,并且FPGA技术的出现,简化了设计过程,降低设计成本,增加系统可靠性,可以实现硬件电路级设计。因此将以太网技术和FPGA技术应用于高速高精度多通道数控系统现场总线是高档数控系统的重要研究内容,论文围绕这个主题展开以下研究。分析了高速高精度多通道数控系统对现场总线的需求,现场总线特点,国内外研究现状。围绕如何实现高速高精度多通道数控系统的实时性,同步性以及可靠性需求,结合工业以太网技术和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)技术,设计了基于FPGA的数控系统现场总线通讯方案、数控系统现场总线的物理拓扑结构和数控系统通信模块的硬件结构。通过SOPC技术,设计数控系统现场总线的Nios II嵌入式处理器,研究了基于FPGA的现场总线初始化和数据通讯。针对工业以太网同步性不足的问题,设计了一种基于FPGA的IEEE1588协议实现方法和频率可调的实时时钟。提出了一种混合任务的通信模式用来解决时间关键和非时间关键任务在现场总线中的实时调度问题,预防了数据堵塞导致的数据延迟。对数控系统现场总线的可靠性技术进行了研究,提出了硬件冗余机制和差错控制方法用来防止数据传输过程中发生错误,提高传输数据的可靠性。开发设计了基于FPGA的数控系统现场总线,实现了数控系统控制器和伺服驱动器、I/0端子之间的实时通信,并对数控系统现场总线的实时性、同步性、可靠性进行了实验验证和分析,满足高速、高精度、多通道的数控系统的要求。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2013-04-01）
常永财[10]（2013）在《基于NCUC-Bus现场总线数控系统通信平台的设计与实现》一文中研究指出为了构建起数控设备和其他装置之间的有效桥梁,一般利用现场总线数控协议来完成数据传输任务,灵活调控制造设备和软件系统,随着新兴总线技术的更新和推出,针对数控系统通信建立起来的平台越来越准确和可靠。本文深入了解了数控系统体系结构,提出了现场设备级通信平台和局域网络级通信平台两种结构类型,按照实际要求和功能作用设计系统结构和框架,使得现场总线数控系统平台能真正完成数据包的有效运输和反馈工作,利用NCUC-Bus现场总协议来完成系统功能的新提升和优化。(本文来源于《无线互联科技》期刊2013年02期）
数控系统现场总线论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着石材行业的高速发展,对数控加工设备的要求越来越高。然而,通信速度是制约其发展的一重大因素。为了解决此问题和提高数控系统的性能,提出了以磨抛机为研究对象,开发出基于现场总线的数控系统。本文结合安川MP2100运动控制卡,对磨抛机数控系统内容进行了研究。首先,研究了基于MECHATROLINK-II现场总线的运动控制卡MP2100。MP2100其最大的优点为传输速率快,通过对其环境的搭建以及其内部运动控制原理的研究,最终开发出基于现场总线的运动控制程序。接着,研究了一种基于向量的圆弧插补算法,它与传统算法相比具有计算简单、效率高、能满足加工精度的特点。并且提出了一种基于S形曲线的多项式加减速算法,其主要特点是对S形曲线的加速阶段进行改进,用于解决由于加加速度存在突变的问题,减小了加工过程中机床的抖动,从而提高产品的加工精度。其次,从NC代码解析、DXF图形读取、图形排序以及图形轮廓方向判断四个方面来分析文件导入模块。通过扫描和分析程序段读取各字段值,根据组码-组码值扫描文件提取图形信息,根据相邻段首尾坐标相等原则进行图形排序,采用矢量化方法进行轮廓方向判断及处理。然后,提出了一种倒序判断偏移处理算法,从后往前每条轨迹两两判断是否相交,对于相交轨迹进行舍弃处理,能够有效解决当偏移轨迹段过小,偏移量过大的情况下出现的偏移轨迹干涉问题,从而提高了图形偏移的准确性。最后,开发出了完整的磨抛机数控系统,包括文件导入解析模块、图形偏移处理模块、加工控制模块以及最后的仿真模块。并且在机床上试运行,实验结果表明该算法保证了速度和加速度的连续性以及系统的柔性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
数控系统现场总线论文参考文献
[1].马跃,李岳,尹震宇,谷艾,于皓宇.面向数控系统现场总线的通信分析单元的设计与实现[J].小型微型计算机系统.2019
[2].郭文景.基于现场总线的磨抛机数控系统的开发与研究[D].华侨大学.2018
[3].蒋华平.数控系统现场总线可靠通信机制的分析[J].中国高新区.2018
[4].陆筱华.数控系统现场总线混联技术研究与应用[D].华中科技大学.2017
[5].刘生.数控系统现场总线安全技术研究与应用[D].中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所).2015
[6].张爱红.基于现场总线技术的数控机床通信系统设计[J].机床与液压.2014
[7].赵启杰,尹震宇,高岩.数控系统现场总线协议分析系统设计与实现[J].组合机床与自动化加工技术.2014
[8].董伯麟,龚强,王治森.基于FPGA的数控系统现场总线时钟同步技术[J].组合机床与自动化加工技术.2013
[9].龚强.高速高精度多通道数控系统中基于FPGA的现场总线技术研究[D].合肥工业大学.2013
[10].常永财.基于NCUC-Bus现场总线数控系统通信平台的设计与实现[J].无线互联科技.2013