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随着科学技术的发展和制造水平的提高,簇绒机械变得越来越先进。簇绒草坪机作为簇绒产业的新设备,正被国内企业大量地引进,用来生产人造草坪产品。但是,国外引进的簇绒草坪机都非常昂贵,大型宽幅簇绒草坪机都需要上百万。如此高昂的价格大大地提高了国内企业的生产成本,降低了产品在国际和国内市场上的竞争力。因此,许多企业都迫切追求簇绒草坪机的国产化问题,抢占人造草坪行业的先机。 本课题在借鉴其他控制系统成型方案的基础上,通过反复分析形成可行的技术路线,设计了通过CANopen总线通讯的簇绒机的控制系统,并完成控制系统软件的设计与调试,并且还详细分析了监测系统的设计方案,以便后期开发应用。具体研究内容如下: (1)系统框架设计:通过对国内外簇绒机控制系统的现状进行分析,同时研究簇绒机的机械运行原理和簇绒草坪的生产工艺,提出了一种整体设计方案,在通过CANopen总线的实现通讯,同时触摸屏作为上位机,LMC20运动控制器作为下位机,采用上下位机控制原理。本文还详细分析了硬件电路部分设计和电器控制柜的设计。 (2)软件部分设计:对上位机和下位机进行了详细研究。上位机触摸屏用Vijeo-Designer软件编辑人机操作界面,通过该程序可以选择工作模式。在下位机中,以LMC20运动控制器为核心,通过CANopen总线实现对ATV71变频器和伺服系统的控制,结合簇绒工艺要求,通过CoDeSys软件平台对LMC20就行编程设计。 (3)监测系统设计:根据簇绒控制系统特点和监测系统整体方案,设计了一种基于CANopen总线的草坪簇绒机伺服电机的在线监测系统。通过对原有的一些监测系统的借鉴,设计分析了系统参数的在线读取,在线监测和数据分析,实时在线监测草坪簇绒机上受控电机的运行状态,并在系统异常情况下分别对通讯功能、电机控制电路和电机三方面进行故障诊断,方便草坪簇绒机机构中伺服电机现场的安装调试以及故障检测。 最后控制系统的软硬件已经完成现场安装调试,草坪簇绒机控制系统经过不断改进和完善,并投入生产,取得了良好的效果,为厂家获得了良好的经济效益。