工业用大功率灯泵浦Nd:YAG激光器监控软件设计

摘要

本论文主要论述了一个面向工业用大功率灯泵浦激光加工系统的监控软件的设计思想和实现方法。 本文首先介绍了大功率固体激光加工系统及工业控制软件的国内外发展现状。根据大功率固体激光加工系统的使用要求，对该监控软件进行了功能及用户需求分析。在此基础上完成了监控软件的总体方案设计，包括软件平台和开发工具的选择、软件的模块化分析和系统框架设计。之后，着重讨论了监控软件数据通信的建立，从通信控件MSComm的属性及使用方法出发，详细说明了监控软件如何利用MSComm实现激光加工系统数据通信的编程。 从项目开发进度和实际调试效率要求出发，本文开发了一个用于监控软件调试的模拟调试程序。模拟调试程序实现了对实际激光加工系统的通信方式、工作流程及故障状态等的模拟，能够产生监控软件调试所需的各种状态及数据。 在此基础之上，详细介绍了监控软件的最终实现。从监控软件的模块化方案设计出发，给出了五个主要功能模块——数据通信模块、控制模块、故障处理模块、数据处理模块和信息处理模块的具体实现方法。利用模拟调试程序，完成了监控软件的模拟仿真调试以及部分实际系统调试工作，实现了方案设计的主要功能。并详细说明了监控软件主要界面和使用方法。 针对激光加工系统的光束质量测量问题，本文还提出一种利用MatrixVB计算光束质量的方法，开发了一个使用MatrixVB快速计算激光光束质量的应用程序。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第1章绪论

1.1引言

1.2大功率固体激光器的发展现状

1.2.1国外发展现状

1.2.2国内发展现状

1.3工业控制软件的发展现状

1.4论文研究背景及内容

第2章监控软件的总体方案设计

2.1监控软件的需求分析

2.1.1激光加工系统的组成及控制

2.1.2监控软件的功能需求和用户需求

2.2监控软件的总体方案设计

2.2.1应用软件方案设计的基本要求

2.2.2监控软件的运行平台和开发工具

2.2.3监控软件的主要功能模块

2.2.4监控软件的系统框架

2.3本章小结

第3章监控软件数据通信问题的研究与解决

3.1数据通信方式与接口

3.1.1监控软件与PLC的数据通信方式

3.1.2监控软件的数据通信接口

3.2监控软件数据通信的实现

3.2.1通信控件MSComm简介

3.2.2监控软件的串行通信编程

3.2.3监控软件与PLC的通信协议制定

3.3本章小结

第4章监控软件的模拟调试程序

4.1模拟调试程序的提出

4.2模拟调试程序的模块化设计

4.2.1模拟调试程序的主要功能

4.2.2模拟调试程序的主要模块及实现

4.3模拟调试程序的实现

4.4本章小结

第5章监控软件的实现

5.1监控软件的主要模块实现

5.1.1控制管理模块

5.1.2数据通信模块

5.1.3故障处理模块

5.1.4数据处理模块

5.1.5信息处理模块

5.2监控软件数据库的建立

5.2.1监控软件的数据库组成

5.2.2监控软件数据库的实现

5.3监控软件的主要界面及使用说明

5.4监控软件的调试

5.4.1监控软件与模拟调试程序的调试

5.4.2监控软件与PLC控制系统的调试

5.5本章小结

第6章大功率固体激光器光束质量的计算

6.1 MatrixVB的原理及使用方法

6.1.1 MatrivVB概述

6.1.2 MatrixVB的使用方法及功能

6.2使用MatrixVB实现光束质量计算

6.2.1光束质量测量原理

6.2.2使用MatrixVB计算光束质量

6.3本章小结

结论

参考文献

致谢