基于PROFIBUS-DP的舞台台面设备控制系统的研究与开发

摘要

本文是在对现今舞台机械发展状况调研的前提下,尝试把目前日渐发展成熟的现场总线技术应用于舞台台面设备的控制中.论文首先介绍了国内外舞台机械的发展和现状并将两者做了对比,同时对具体的舞台机械设备功能与特点也做了介绍.现场总线技术作为本论文的理论基石和此项课题研究的新颖之处在论文中也有较详细的论述.基于现场总线PROFIBUS-DP理论,论文中给出了舞台台面控制系统的总体设计方案,构建了一个基于PROFIBUS-DP的舞台台面设备控制系统的硬件和网络模型.变频器在现代舞台设备中有着广泛和重要的应用,本论文中给出了基于PROFIBUS-DP的SIEMENS 6SE70变频器控制网络,并且研究了变频器的通讯协议和运行设置.在完成了了控制系统的总体设计后,进行了控制系统的软件设计.最后,结合升降台的控制,研究了如何利用改进的ADALINE网络将一个复杂的非线性隐函数简化为一个简单的二次函数,以提高控制系统的实时性.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1国外舞台设备的发展与现状

1.2国内舞台设备的发展与现状

1.3国内外舞台机械工程状况的对比

1.4舞台机械设备的功能与特点

1.5论文主要内容

1.6课题研究的意义

第二章PROFIBUS现场总线控制系统的体系结构

2.1 PROFIBUS组成

2.2 PROFIBUS的协议结构

2.2.1传输技术

2.2.2总线存取协议

2.3 PROFIBUS-DP

2.3.1 PROFIBUS-DP的基本功能

2.3.2 PROFIBUS-DP基本特征

2.3.3 PROFIBUS-DP的系统配置与设备类型

2.3.4 PROFIBUS-DP系统行为

第三章舞台台面控制系统的总体设计

3.1舞台台面机械控制系统中的被控对象及特点

3.2控制系统方案设计

3.3有关可编程控制器的介绍

3.4 S7-300系统性能特点及主要功能

3.5 S7-300的选型及模块配置

3.6 S7-300模块选配说明

3.7控制系统的硬件组态

3.8舞台台面控制系统网络组态

第四章基于PROFIBUS-DP变频器控制系统的实现

4.1变频调速原理

4.2变频器工作原理

4.3 SIEMENS 6SE70系列变频调速器介绍

4.4变频器的容量选择

4.5基于PROFIBUS-DP的SIEMENS 6SE70舞台机械控制系统网络

4.5.1 PROFIBUS-DP的变频器控制网络

4.5.2通讯协议

4.5.3变频器运行设置

第五章舞台台面控制系统的软件设计

5.1 PLC软件的编制

5.1.1 STEP7概述

5.1.2 PLC程序设计

5.1.3 PLC程序主要功能模块的设计

5.2 工控机监控软件的设计

5.2.1舞台台面机械工控机监控软件的设计原则

5.2.2舞台机械工控机监控软件开发环境简介

5.2.3 工控机监控界面设计

5.2.4工控机的数据传输通信模块设计

第六章舞台升降台非线性关系的高阶ADALINE网络逼近方法

6.1概述

6.2剪刀撑升降机构数学模型

6.3改进的ADALINE逼近算法

6.4仿真算例

6.5 MATLAB仿真程序

第七章全文总结

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间所发表的论文和参加的科研项目