基于CC-link总线的移动式闪光焊机控制系统研究

论文摘要

国内铁路的大发展对无缝线路建设中需要的钢轨焊接设备提出了更高的要求：高稳定性、高可靠性和维修的便捷性。闪光焊以其焊接质量高、焊接时间短、热影响区小等优点,在钢轨焊接中得到了广泛的应用,但在焊接现场设备移动频繁,焊机机头与控制柜之间的控制电缆常常破损,致使焊机故障率高,由于控制电缆芯数多,维修困难,影响轨道施工进度,为此立题进行研究。课题基于有线通讯来实现焊机机头和控制柜之间的信息交换,通过减少连接电缆的芯数来降低设备故障率和维护难度。焊机机头和控制柜之间的有线通讯采用CC-link总线实现,CC-link总线为三线制总线,具有高传输速度和高抗干扰性等特点,大大减少了控制信号电缆芯数。CC-link总线具有可靠的错误处理机制,很好的实时性和很强的抗干扰能力,适合在恶劣的条件下使用。针对移动式闪光焊机机头和控制柜连接电缆多、距离长,控制系统故障率高的问题,提出了基于CC-link总线设计系统的软硬件解决该问题的方案。采用FX2N-16CCL-M主站模块、FX2N-64MR三菱PLC.AJ65SBTB1-16D和AJ65SBTB1-16T数字量模块重新设计了移动式钢轨闪光焊机的总线控制系统,由AJ65SBTB1-16D采集焊机机头上的相关数字量信号,通过总线传输到控制柜中的主站,主站对传输回来的信息进行运算处理和判断,并将运算结果通过总线传给AJ65SBTB1-16T输出模块,驱动相应的执行元件实现对闪光焊机机头的控制。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 钢轨闪光焊技术简介
• 1.2.1 铁路无缝线路及其发展
• 1.2.2 闪光焊在国内的发展简介
• 1.2.3 移动式闪光焊焊接设备简介
• 1.3 现场总线技术
• 1.3.1 现场总线简介
• 1.3.2 现场总线技术特点
• 1.3.3 CC-link总线技术
• 1.3.3.1 CC-link总线发展概况
• 1.3.3.2 CC-link总线性能特点
• 1.3.4 其他几种常用的现场总线简介
• 1.4 基于CC-LINK总线的控制系统方案及研究目标
• 1.4.1 总体方案
• 1.4.2 研究目标
• 1.4.3 拟解决的问题
• 第2章 硬件设计
• 2.1 硬件设计要求
• 2.2 系统设计方案
• 2.2.1 现有控制系统简介
• 2.2.2 基于总线的控制系统设计
• 2.2.3 硬件的选择
• 2.2.4 开关设定
• 2.2.5 专用CC-link电缆的模块连接
• 第3章 软件设计
• 3.1 软件结构
• 3.2 网络的建立
• 3.2.1 CC-link数据链接流程
• 3.2.2 主站与远程I/O站的通信
• 3.2.3 主站缓冲存储器简介
• 第4章 系统调试
• 4.1 系统调试及分析
• 4.2 控制信号响应时间计算与分析
• 4.3 系统故障诊断
• 4.4 系统抗干扰分析
• 4.5 系统调试
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文