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基于工业以太网的纺织机械控制系统的实现

2014-04-29刘婷

电子世界 2014年19期

【摘要】本文以工业以太网控制纺织机械的实现过程为主线,首先阐述网络节点即STM32为核心与ENC28J60为网络通信芯片的网络控制板的硬件与软件的实现内容中的关键问题,然后以协议栈为基础概括了系统中网络的通信协议内容和实现方式。最后以纺织机械中的粗纱机实例说明纺织设备的控制过程,证明该理论是可行且优于其他控制方法。

【关键词】STM32;工业以太网;纺织设备

工业以太网是基于IEEE 802.3(Ethernet)的强大的区域和单元网络。它是应用于工业控制领域的以太网技术,在技术上与商用以太网(即IEEE 802.3标准)兼容,但是实际产品和应用却又完全不同。这主要表现普通商用以太网的产品设计时,在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面不能满足工业现场的需要。故在工业现场控制应用的是与商用以太网不同的工业以太网。

传统的纺织机械一般由人工进行换纱、放入原料等操作,有的虽然已经采用普通的单片机或PLC进行伺服控制,但这些设备对操作人员依赖型较强,必须通过人工监控以确保设备正常运行。为了减少传统纺织机械各种设备带来的人员成本,提高工作效率,本文设计了一种基于工业以太网的纺织机械控制系统。纺织机械的控制终端采用STM32单片机与ENC28J60网络芯片搭建以太网“客户端”,接受总控上位机发出的控制指令数据包,并通过PWM波对纺织机械的各路电机进行控制。同时系统采用D-S数据融合技术收集纺织机械各个传感器的信息,判断设备是否正常工作,并利用模糊PID控制对各个子系统进行调节,实现纺织设备的正常运行。……

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