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abmicro850plc的wifi数据传输外设（团队项目）(附件)【字数：15569】

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摘 要摘 要滚珠丝杠能够在其工作过程中，将转轴的旋转角度变为工作滑块的直线位移 ，此机械特性使得其在工业数控机床、重型机械等领域占据着十分重要的地位，成为了机械传动中最为核心的给进部件。滚珠丝杠还能实现传动对象定位的功能，这使其在各种机械工程中获得了越来越广泛的应用。总而言之，滚珠丝杠已经成为了工业运动控制过程中不可或缺的核心部件。Allen-Bradley Micro850 PLC拥有运动控制、插入式功能模块、内置Ethernet，以及高密度扩展I/O等优点，在本课题的丝杠滑台的操控中，将其作为控制系统的核心。在有线控制基础上，本课题尝试组建WLAN无线网络，实现PLC与Android移动设备之间数据的无线传输，从而使系统监控不再仅仅局限于有线传输。无线控制思想的渗入使得控制系统的远程化、移动化充满无限的可能性。本文进行的主要工作有（1）针对目前滚珠丝杠发展及无线传输技术现状展开了调查研究，并对目前主流无线传输技术进行简单的介绍；（2）从任务需求出发，结合现有条件，选定基于AB Micro850 PLC的滚珠丝杠滑台控制系统的硬件型号；（3）确定监控系统的预期功能，展示本系统运作方式及控制思想，并对硬件设备进行逐一分析以及对其在系统中实现的功能进行介绍；（4）对本系统的无线控制功能进行分析及设计，以及Wi-Fi无线传输底层技术进行简要介绍，以完成可编程逻辑控制器与Android设备无线传输为目标，规范基于Modbus的报文传输格式。关键词滚珠丝杠；AB Micro850 PLC；串口转Wi-Fi传输技术；Modbus-RTU通信协议摘 要 I
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 课题背景 2
1.2.1 滚珠丝杠在国内外发展状况 2
1.2.2 滚珠丝杠在重型机械领域的应用 2
1.2.3 罗克韦尔Rockwell(AB) PLC的历史与发展 3
1.2.4 几种主流无线网络技术的简介 3
1.3论文研究的目的与意义 5
1.4论文主要内容 5
1.5 本章小结 6
第2章 滚珠丝杠滑台结构与硬 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });

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件选型 7
2.1滚珠丝杠滑台结构 7
2.1.1 光电编码器的型号 7
2.1.2 电动机选型 8
2.2 可编程逻辑控制器选型 8
2.3 变频器选型 8
2.4触摸屏选择 9
2.5 RS232串口转WiFi通信模块 9
2.6 通信方式 10
2.6.1 PLC与变频器的通信 10
2.6.2 PLC与触摸屏的通信 10
2.6.3 PLC与Android端的通信 12
2.7 本章小结 12
第3章 滚珠丝杠滑台控制系统功能分析 13
3.1系统功能期望 13
3.2无线数据传输硬件连接 13
3.3系统流程 14
3.4系统硬件功能分析 18
3.4.1 AllenBradley Micro850 PLC 18
3.4.2 AllenBradley Power Flex525变频器 18
3.4.3 增量式光电编码器 20
3.4.4 RS232串口转WiFi通信模块 23
3.4.5 威纶通TK6070iP触摸屏 24
3.4.6 Android移动设备 24
3.5 本章小结 25
第4章 无线数据传输功能设计 26
4.1 无线通讯协议概要 26
4.2 无线控制功能分析 26
4.3 传输功能设计 27
4.4 基于ModBusRTU的数据收发 27
4.4.1 ModBus协议简要介绍 27
4.4.2 ModBusRTU协议格式 28
4.4.3 基于ModBusRTU协议的报文收发格式 29
4.5 基于ModBusRTU协议的数据收发流程 32
4.6 无线控制中WiFi数据传输分析 36
4.7 WLAN无线网络的架设 39
4.7.1 WLAN无线网络架设设备选择 39
4.7.2 WLAN无线网络参数配置 39
4.8 无线数据传输参数配置 40
4.9 无线数据传输功能设计意义 40
4.10 本章小结 41
第五章 结论与展望 42
致 谢 43
参考文献 44
第1章 绪论
1.1 引言
自上世纪五十年代以来，一些走在机械制造工艺前沿的国家的丝杠制造公司飞速成长起来：美国WARTERBEAVER公司、GMSAGIMAW公司、英国ROGTAX公司以及日本NHK公司、TSAUBKI公司等。我国在上世纪五十年代后期才开始踏足滚珠丝杠这个研究领域。半个多世纪以来，滚珠丝杠凭借其优秀的精度控制能力，在各个行业中的机械运动控制领域都得到广泛运用。
WiFi（Wireless Fidelity）技术能够让内部集成WiFi 模块的无线设备以及安装有无线网卡的PC机通过WLAN网络进行互相的数据访问。WiFi技术隶属WiFi联盟(WiFi?Alliance)，是一种无线网络通讯技术，属于WLAN (Wireless Local Area Networks)无线局域网的范畴。使用无线局域网，不仅优化了硬件架设开支，保证了工作环境的简洁，并且比有线网络具有更好的灵活性，可以完美应对多人同时接入网络的状况。
无线数据传输网络可以轻松地拓展到有线网络不能触及的区域，它已经从最开始用来辅助发展有线技术，发展至今与有线技术共存，甚至在某些领域很好的替代了无线网络。WiFi网络可以给工业现场监控设备之间的通讯搭建速率不错的通讯平台以及百变的拓扑结构，完美的应对了工业移动设备、旋转设备数据采集的难题。
WiFi技术代表性的特点是WiFi传输速度相对其他无线技术高，搭建网络便捷，摆脱线路约束，服务区域广，数据传输稳定，兼容与已有Ethernet整合，组网性能优秀等优点。
PLC因为其可靠性高、兼容性强以及易学易用等优势，常被用在数控机床的控制中。通过PLC优秀的控制能力以及变频器交流电变频技术，足以完成对笼型异步交流电动机的运动控制。
1.2 课题背景
1.2.1 滚珠丝杠在国内外发展状况
滚珠丝杠的首次发明在十九世纪末二十世纪初左右，但是由于当时生产工艺水平不足以完全发挥其功能作用，所以没能得到大范围的推广使用。美国的GM公司最早开始运用滚珠丝杠于车辆转向领域。目前大多工业发展前沿的国家都拥有很多自家的丝杠的自主研发、生产工厂，滚珠丝杠现已被广泛地在各项行业中得到应用，人们的日常生活和生产都与滚珠丝杠息息相关，已经渗入社会发展的各个方面，简而言之，丝杠传动技术现在已经达到一个十分成熟的程度。
我国第一次成功地生产出滚珠丝杠是在1964年，当时主要是向丝杠技术成熟的国家引进先进技术，学习、研究国内工业发展所需求的滚珠丝杠，最终研发出与中国工业水平相匹配的滚珠丝杠，然而此时全国各项工业基础处于刚起步的状态，生产工艺水平还比较低，因此此时的丝杠水准只能满足一些低精度设备的生产要求。后来在老一辈科学技术人员漫长的艰苦研究下，终于迎来行业标准JB3163_1983《滚珠丝杠副》的颁布，我国的滚珠丝杠技术终于开始得到快速发展。经历40多年来国家和地方企业的大力支持，我国滚珠丝杠技术已经变得比较成熟，而且在研究的同时还积极引进先进技术，目前我国滚珠丝杠技术水平进入世界一流行列。

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