淺析計算機控制系統(tǒng)在集裝箱上的應用和實踐
我們使用實現(xiàn)對拖車電機的速度調節(jié),由計算機通過遠距離串行通訊技術操作變頻器,實現(xiàn)對拖車的遠程控制。
除拖車外,集裝箱檢測系統(tǒng)還有一些其它輔助動作,將來還有若干動作執(zhí)行對象需要控制,選用一致的控制結構使系統(tǒng)具有模塊化,易于擴展的特性。以上方案在多對象控制中使設計和擴展變得簡單,增加一個控制對象,只需在串行通訊線上加入一個智能變頻器和執(zhí)行電機,系統(tǒng)具有良好的可擴展性。
遙控時,變頻器的控制字由串行通訊接口進行傳入。rs-232是最早的串行接口規(guī)范,在計算機技術中得到了普遍應用,但其傳輸距離短,傳輸速率低。由它發(fā)展而來的rs485串行接口標準雙線雙向數(shù)據(jù)傳送的通訊,采用平衡傳輸方式,抗干擾力強,傳輸速率高,傳輸距離遠(大于1.2km),特別是它允許多點通訊,一對平衡電纜上可連接多達32個終端設備。特別適用于我們的需要。
鑒于rs485在工業(yè)環(huán)境中具有明顯的優(yōu)點,選用研祥工控集團的pcl-745b雙端口rs-422/485串行通訊接口卡,對其端口寄存器寫入狀態(tài)控制字節(jié),對串行通訊的波特率、字節(jié)位長、停止位、奇偶校驗等項進行設定。從而實現(xiàn)通訊功能。
擋住紅外光線時,開關閉合,當接受到紅外線時,開關斷開。拖車位置由多個光電開關的不同狀態(tài)編碼給出。由io卡讀入位置狀態(tài)數(shù)字信息,io卡使用光耦隔離。另外,通過機械式限位開關的使用,拖車在意外情況下也能制動。讀入位置信息后,根據(jù)作業(yè)流程的要求可以編碼實現(xiàn)檢測過程中的所有動作??刂谱肿冾l器串行數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議為universalserialinterfaceprotocol,簡稱uss協(xié)議。采用外部遙控。
變頻器的cpu接受電報方式的控制字符串。報文以stx(=02hex)開始,緊跟報文長度(lge)和變頻器地址號(adr),然后是5個雙字節(jié)控制字符,最后以塊校驗字符(bcc)結束。報文結構如下:stxlgeadrnetcharacters(控制字符)bcclge為控制字符和adr與bcc的串長度,lge=1 10 1=12.adr現(xiàn)為變頻器地址號,變頻器地址號由變頻器p091參數(shù)項設定??刹捎脧V播方式和指定變頻器控制方式。
bcc由前13個字符異或生成。控制字符串由5個雙字節(jié)控制字組成,分別命名為pke、ind、pwe、pzd1、pzd2,前3項提供參數(shù)傳遞讀寫功能,后兩項為控制命令和電機參考頻率設定。pke為讀寫參數(shù)及相應參數(shù)號。ind在micromaster變頻器不使用(=0)。pwe為對應參數(shù)號內容值。pzd1共16位,可以提供的選擇包括停止方式、是否點動、方向設定、操作允許、指令有效性、預置頻率有效等。pzd2可輸入4000hex,對應p094提供的預置頻率。該設置當選擇變頻器固定頻率點驅動時才有效。在本系統(tǒng)的拖車控制中取4000hex即可。
控制方式通過計算機與變頻器間串行通訊的實現(xiàn),可以直接將控制信息輸入變頻器內部控制cpu,直接操縱變頻器的智能控制單元實現(xiàn)整個拖車運動狀態(tài)的控制。將參數(shù)值送入變頻器cpu中后,給定動作指令即可遙控變頻器動作。使用計算機控制能依照特定程序完成一系列復雜動作,可以將各種動作組合,按一定程序順序完成。如果讀入位置狀態(tài)信息,還可以進一步實現(xiàn)智能控制,從而完成復雜多樣的組合過程控制流程,更方便的實現(xiàn)電機起停、換向、變速和過程控制,為研究和實際應用帶來方便。
控制系統(tǒng)可以和圖像采集系統(tǒng)很方便的結合。字符串分為參數(shù)設定修改和動作指令兩部分,均可由程序控制。將控制字符串送入變頻器cpu的輸入端口,啟動變頻器動作,相應電機即可完成有關動作。
除拖車外,集裝箱檢測系統(tǒng)還有一些其它輔助動作,將來還有若干動作執(zhí)行對象需要控制,選用一致的控制結構使系統(tǒng)具有模塊化,易于擴展的特性。以上方案在多對象控制中使設計和擴展變得簡單,增加一個控制對象,只需在串行通訊線上加入一個智能變頻器和執(zhí)行電機,系統(tǒng)具有良好的可擴展性。
遙控時,變頻器的控制字由串行通訊接口進行傳入。rs-232是最早的串行接口規(guī)范,在計算機技術中得到了普遍應用,但其傳輸距離短,傳輸速率低。由它發(fā)展而來的rs485串行接口標準雙線雙向數(shù)據(jù)傳送的通訊,采用平衡傳輸方式,抗干擾力強,傳輸速率高,傳輸距離遠(大于1.2km),特別是它允許多點通訊,一對平衡電纜上可連接多達32個終端設備。特別適用于我們的需要。
鑒于rs485在工業(yè)環(huán)境中具有明顯的優(yōu)點,選用研祥工控集團的pcl-745b雙端口rs-422/485串行通訊接口卡,對其端口寄存器寫入狀態(tài)控制字節(jié),對串行通訊的波特率、字節(jié)位長、停止位、奇偶校驗等項進行設定。從而實現(xiàn)通訊功能。
擋住紅外光線時,開關閉合,當接受到紅外線時,開關斷開。拖車位置由多個光電開關的不同狀態(tài)編碼給出。由io卡讀入位置狀態(tài)數(shù)字信息,io卡使用光耦隔離。另外,通過機械式限位開關的使用,拖車在意外情況下也能制動。讀入位置信息后,根據(jù)作業(yè)流程的要求可以編碼實現(xiàn)檢測過程中的所有動作??刂谱肿冾l器串行數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議為universalserialinterfaceprotocol,簡稱uss協(xié)議。采用外部遙控。
變頻器的cpu接受電報方式的控制字符串。報文以stx(=02hex)開始,緊跟報文長度(lge)和變頻器地址號(adr),然后是5個雙字節(jié)控制字符,最后以塊校驗字符(bcc)結束。報文結構如下:stxlgeadrnetcharacters(控制字符)bcclge為控制字符和adr與bcc的串長度,lge=1 10 1=12.adr現(xiàn)為變頻器地址號,變頻器地址號由變頻器p091參數(shù)項設定??刹捎脧V播方式和指定變頻器控制方式。
bcc由前13個字符異或生成。控制字符串由5個雙字節(jié)控制字組成,分別命名為pke、ind、pwe、pzd1、pzd2,前3項提供參數(shù)傳遞讀寫功能,后兩項為控制命令和電機參考頻率設定。pke為讀寫參數(shù)及相應參數(shù)號。ind在micromaster變頻器不使用(=0)。pwe為對應參數(shù)號內容值。pzd1共16位,可以提供的選擇包括停止方式、是否點動、方向設定、操作允許、指令有效性、預置頻率有效等。pzd2可輸入4000hex,對應p094提供的預置頻率。該設置當選擇變頻器固定頻率點驅動時才有效。在本系統(tǒng)的拖車控制中取4000hex即可。
控制方式通過計算機與變頻器間串行通訊的實現(xiàn),可以直接將控制信息輸入變頻器內部控制cpu,直接操縱變頻器的智能控制單元實現(xiàn)整個拖車運動狀態(tài)的控制。將參數(shù)值送入變頻器cpu中后,給定動作指令即可遙控變頻器動作。使用計算機控制能依照特定程序完成一系列復雜動作,可以將各種動作組合,按一定程序順序完成。如果讀入位置狀態(tài)信息,還可以進一步實現(xiàn)智能控制,從而完成復雜多樣的組合過程控制流程,更方便的實現(xiàn)電機起停、換向、變速和過程控制,為研究和實際應用帶來方便。
控制系統(tǒng)可以和圖像采集系統(tǒng)很方便的結合。字符串分為參數(shù)設定修改和動作指令兩部分,均可由程序控制。將控制字符串送入變頻器cpu的輸入端口,啟動變頻器動作,相應電機即可完成有關動作。
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