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数控系统梯形图编程环境开发

作　者: 尚靖
导　师: 周会成
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 可编程逻辑控制器梯形图数控系统指令语言
分类号: TG659
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 223次
引　用: 4次
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内容摘要

为使数控系统适应机床厂的各种应用要求,需要开发开放性的编程环境。本文基于华中数控内置式软件PLC资源和华中“世纪星”硬件平台,开发了图形化的PLC编程环境。梯形图编程环境的实现降低了PLC的编程门槛,使各机床厂的工程技术人员自行设计PLC程序成为可能,有力的支持了华中数控面向更大范围的推广与应用。本文所作的研究工作主要如下:分析了数控系统的现状和开放式的发展趋势,以及开放式数控对PLC的要求,总结了软件PLC的特点与优点。分别对单元、逻辑关系的具体形态、类型进行了归纳总结,重点分析了梯形图中复杂的串、并联相互嵌套的现象。给出了关系表的概念,提出了通过生成关系表描述嵌套关系并简化梯形图的方法。详细分析了实现PLC图形化编程环境的具体方法,其中包括设计了梯形图草图的编辑环境与记录草图的数据结构,制定了描述软件单元和逻辑关系的数据结构。通过具体的梯形图实例,分析了关系表、梯形图以及指令语句表三者之间的关系。设计了从梯形图中提取串联组和并联组的算法和流程,实现了从梯形图到关系表的编译过程以及从关系表到梯形图的重构过程,对指令语句表与关系表之间的相互转换也做了详细的研究,并对软件PLC的执行机原理做了一定的探讨。通过数控冲床转塔上定位销的“销操作”以及世纪星操作面板上关于“轴控制”部分按键的处理这两个应用实例,对梯形图编程环境的使用情况进行了说明。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-19
  1.1 课题概论  8-9
    1.1.1 课题来源  8
    1.1.2 课题的目的、意义  8-9
  1.2 PLC 的发展与当前研究现状  9-16
    1.2.1 PLC 的产生与发展  9-10
    1.2.2 PLC 的特点与功能  10
    1.2.3 PLC 的组成结构与工作过程  10-12
    1.2.4 PLC 的发展趋势  12-13
    1.2.5 国内外PLC 技术研究现状  13-16
  1.3 开放式数控系统及软件PLC  16-17
    1.3.1 数控系统的发展趋势和研究现状  16
    1.3.2 软件PLC 特点和意义  16-17
  1.4 本文的立题和主要研究工作  17-18
  1.5 本章小结  18-19
2 梯形图的描述方式  19-33
  2.1 梯形图中的单元  19-25
    2.1.1 单元的类型  19-21
    2.1.2 描述单元的数据结构  21-25
  2.2 梯形图中单元之间的逻辑关系  25-27
    2.2.1 逻辑关系的种类  25-26
    2.2.2 串并联嵌套现象的分析  26-27
  2.3 关系表的产生过程  27-32
    2.3.1 梯形图的简化过程  27-30
    2.3.2 关系表的概念  30-32
  2.4 本章小节  32-33
3 梯形图编程环境的开发  33-53
  3.1 梯形图程序设计工具的开发  33-36
    3.1.1 梯形图的编辑环境  33-34
    3.1.2 梯形图草图的数据结构  34-35
    3.1.3 梯形图程序的语法、逻辑检查  35-36
  3.2 梯形图与关系表的相互转换  36-46
    3.2.1 面向分析的梯形图  36-37
    3.2.2 串联组块的定位与提取  37-39
    3.2.3 并联组块的定位与提取  39-43
    3.2.4 关系表到梯形图的重构  43-46
  3.3 指令表语言与关系表  46-50
    3.3.1 指令表语言的特点  46-47
    3.3.2 指令语句表和关系表间的转换  47-50
  3.4 软件PLC 的执行原理  50-52
  3.5 本章小节  52-53
4 应用实例  53-64
  4.1 PLC 在冲床中的运用  53-60
    4.1.1 冲压加工的简介  53-54
    4.1.2 冲床典型问题分析  54-60
  4.2 “世纪星”面板按键处理中的运用  60-63
  4.3 本章小节  63-64
5 总结与展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-69
附录攻读硕士学位期间发表学位论文情况  69

数控系统梯形图编程环境开发

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