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公司介紹主營(yíng)產(chǎn)品

廈門興潤(rùn)星貿(mào)易有限公司是一家多年從事大型系統(tǒng)（DCS）備件Foxboro,Ovation, Motorola MVME,HP,Honeywell,Yaskawa, AB,Woodward, Xycom，Network Appliance，Nokin,ABB,Fanuc,Siemens等進(jìn)口自動(dòng)化系統(tǒng)備件銷售及系統(tǒng)集成的*，在公司全體員工的努力及廣大客戶和業(yè)界同仁支持之下，公司業(yè)務(wù)迅速拓展，業(yè)務(wù)范圍遍及華東、華南、華北、西南等全國(guó)各地，迅速成為自動(dòng)化行業(yè)的*，公司以“廈門潤(rùn)星貿(mào)易有限公司座落于美麗的廈門，是一家專業(yè)從事進(jìn)口自動(dòng)化及工控產(chǎn)品的*銷售企業(yè)，對(duì)各大自動(dòng)化品牌產(chǎn)品有著強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)配備優(yōu)秀的工程團(tuán)隊(duì)。

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Bailey DCS卡件IMCPM02 Elsag Bailey Infi 90 Communication Port 6639665A1

Bailey DCS卡件-I/O控制站產(chǎn)品詳情

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自七十年代以來，以微機(jī)為核心的分布式控制系統(tǒng)將現(xiàn)代科技的成就：計(jì)算機(jī)（Computer），通訊（Communication），和自動(dòng)化控制（Control）技術(shù)（簡(jiǎn)稱3C技術(shù)）集為一體形成集散控制系統(tǒng)，它采用危險(xiǎn)分散、控制分散，而操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想、多層分級(jí)的結(jié)構(gòu)形式，使其可以勝任各種復(fù)雜實(shí)時(shí)控制的要求。

　　實(shí)時(shí)控制是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要而極富潛力的方面，它主要包含實(shí)時(shí)性和多任務(wù)性兩大特點(diǎn)。實(shí)時(shí)性是指在控制系統(tǒng)中，控制行為必須在的時(shí)間內(nèi)開始和完成，信號(hào)要求按時(shí)序發(fā)送;多任務(wù)性是指系統(tǒng)中有多個(gè)獨(dú)立和/或半獨(dú)立的任務(wù)，同時(shí)分別執(zhí)行對(duì)不同信號(hào)的處理和對(duì)不同設(shè)備、不同過程的控制。某型水下機(jī)器人的控制系統(tǒng)屬于典型的實(shí)時(shí)控制問題，要求在一個(gè)節(jié)拍（0.5秒）內(nèi)系統(tǒng)完成對(duì)各路傳感裝置的信息獲取、控制計(jì)算、推力分配、分發(fā)控制指令，為此自行設(shè)計(jì)了一個(gè)小型集散控制系統(tǒng)，其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

2 系統(tǒng)的工作流程

　　如圖1所示，處在水下的三個(gè)單片機(jī)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，經(jīng)處理后再通過串口將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)（動(dòng)力定位控制主機(jī)）;由兩臺(tái)聲納解算機(jī)單獨(dú)完成對(duì)多普勒測(cè)速聲納、定位測(cè)高聲納反饋的水聲信號(hào)的處理，然后再將所需機(jī)器人的速度信息和位置姿態(tài)信息通過RS-485串口發(fā)送給上位機(jī)。上位機(jī)根據(jù)這些反饋信息作控制計(jì)算，然后將控制指令發(fā)送給單片機(jī)，由單片機(jī)控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

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圖1 某型水下機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

　　3.1 硬件設(shè)計(jì)

　　根據(jù)分散控制、集中管理的設(shè)計(jì)思想并結(jié)合該課題的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了以動(dòng)力定位控制主機(jī)為管理級(jí)計(jì)算機(jī)、以兩臺(tái)聲納解算機(jī)和主單片機(jī)為監(jiān)控級(jí)計(jì)算機(jī)、兩片從單片機(jī)為直接控制機(jī)的三級(jí)控制系統(tǒng)，其中主、從單片機(jī)均選用80c196kc。

　　在傳感裝置的選用上，盡量選用抗干擾性強(qiáng)的智能傳感儀器，同時(shí)考慮到預(yù)研項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)情況，也用了一些常規(guī)的傳感器。另外，由于機(jī)器人外部有很多傳感器，而艙室空間又十分有限，因而本文參考現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)信息處理現(xiàn)場(chǎng)化的思想在機(jī)器人外部放置了一個(gè)單片機(jī)，完成這些傳感器數(shù)據(jù)的處理后再上傳給主單片機(jī)。試驗(yàn)表明，這種方案不僅可以緩解主單片機(jī)的工作壓力，實(shí)現(xiàn)分布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，還可以減少信號(hào)傳輸線上的共模干擾。

　　控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是五臺(tái)推進(jìn)電機(jī)、舵、及縱橫傾調(diào)節(jié)裝置。其中縱橫傾調(diào)節(jié)裝置為24V力矩電機(jī)帶動(dòng)滑塊移動(dòng)從而調(diào)節(jié)水下機(jī)器人的縱橫傾，經(jīng)高性能光電隔離芯片后與從單片機(jī)1并行口連接。在水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過程中，隨時(shí)可能要改變推進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以得到不同的推進(jìn)力，而變頻調(diào)速是實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速的方式。本系統(tǒng)采用臺(tái)達(dá)VFD-A/H型變頻器，它不僅可以實(shí)現(xiàn)各種轉(zhuǎn)速曲線，而且還具有過壓、過流、過熱等完善的保護(hù)措施。該變頻器與控制系統(tǒng)的接口為RS485串行口，一塊CPUzui多可接32個(gè)變頻器。

　　3.2 系統(tǒng)通訊

　　從圖1中可以看出，該控制系統(tǒng)是一個(gè)典型的多機(jī)系統(tǒng)，多機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和難題之一是信息共享，這一難題解決的好壞直接關(guān)系到控制系統(tǒng)能否順利實(shí)現(xiàn)對(duì)水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制。根據(jù)控制系統(tǒng)的實(shí)際情況和上位機(jī)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)隨動(dòng)的要求，本文采用了并行通訊與串行通訊相結(jié)合的通訊方式，以下將簡(jiǎn)要介紹這幾種通訊方式。

　　3.2.1 單片機(jī)1與五臺(tái)變頻器之間的通訊

　　采用標(biāo)準(zhǔn)串行口RS485半雙工通訊方式，原理如圖2所示。其中，從單片機(jī)1作為主機(jī)，波特率為9600bps,奇校驗(yàn)，模式3方式,字符8位、起始位1位、停止位1位、1位地址/數(shù)據(jù)位，共11位。由于是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通訊，因而采用地址位喚醒方式，五臺(tái)變頻調(diào)速器的地址分別是$00～$04。

圖2 從單片機(jī)1與變頻調(diào)速器間的通訊電路

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圖3 主、從單片機(jī)間的通訊電路

　　由于RS-485為半雙工通訊方式，同一時(shí)刻只允許CPU工作在發(fā)送（或接收）一種工作方式下，因而在從單片機(jī)1中設(shè)有發(fā)送/接收切換程序。在初始化時(shí)，將P2.6和P2.7清零使從單片機(jī)1串口只接收數(shù)據(jù)，以中斷方式接收變頻器數(shù)據(jù);在發(fā)送程序中，首先將P2.6和P2.7置位使從單片機(jī)1串口工作在發(fā)送方式，發(fā)送完畢后再將P2.6和P2.7清零，這樣就實(shí)現(xiàn)了從單片機(jī)1與變頻器之間的半雙工通訊。

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關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng) 水下機(jī)器人單片機(jī) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 傳感器

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