基于ASCOM及PLC的隨動天文圓頂控制
發(fā)布時間:2022-01-15 04:16
四川稻城縣無名山址點(diǎn)是云南天文臺新近選定的天文臺址。為實現(xiàn)在無名山50 cm光學(xué)望遠(yuǎn)鏡開展遠(yuǎn)程自動觀測,需要對圓頂進(jìn)行遠(yuǎn)程自動控制驅(qū)動開發(fā);谔煳墓矊ο竽P停ˋstronomy Common Object Model, ASCOM)標(biāo)準(zhǔn),采用Modbus/TCP協(xié)議連接可編程控制器(Programable Logical Controller, PLC),實現(xiàn)了圓頂?shù)淖詣涌刂。重點(diǎn)介紹了圓頂控制原理和實現(xiàn)方法,結(jié)果表明,圓頂控制系統(tǒng)具有融合度高、使用方便的特點(diǎn),滿足遠(yuǎn)程自動觀測的需求,對于中小型觀測系統(tǒng)具有一定的借鑒意義。
【文章來源】:天文研究與技術(shù). 2020,17(04)CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
觀測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖
圖2 觀測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖利用天文公共對象模型平臺,由控制軟件獲得望遠(yuǎn)鏡的指向位置。圓頂天窗的位置獲取需要將配備光電編碼器與驅(qū)動電機(jī)的減速器輸出軸同軸安裝,之后通過可編程控制器內(nèi)部的高速計數(shù)器記錄編碼器的轉(zhuǎn)動脈沖數(shù),并根據(jù)傳動比進(jìn)行換算,獲得圓頂?shù)奈恢脜?shù)。
下位機(jī)主要實現(xiàn)以下功能:手動/自動功能模式分離和選擇、圓頂自動找零、方位位置計算、Modbus-TCP通信、天窗開關(guān)、方位轉(zhuǎn)動以及返回系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。在Modbus協(xié)議下,下位機(jī)是被動應(yīng)答的,需要完成通信模塊、高速計數(shù)器模塊、手動控制與隨動控制,以配合圓頂驅(qū)動程序工作。部分功能模塊的梯形圖程序如圖4。西門子S7-200 SMART采用客戶端-服務(wù)器方法,Modbus客戶端設(shè)備(上位機(jī))通過該方法向服務(wù)器(下位機(jī))發(fā)出請求,服務(wù)器響應(yīng)客戶端的請求?蛻舳丝烧埱髲姆⻊(wù)器設(shè)備讀取部分存儲器,或?qū)⒁欢〝?shù)量的數(shù)據(jù)寫入服務(wù)器的存儲器。下位機(jī)作為Modbus TCP的服務(wù)器,一是實現(xiàn)相應(yīng)的邏輯控制功能;二是配置與上位機(jī)的通信功能,在可編程控制器程序中配置Modbus地址與中央處理器地址的映射關(guān)系,具體映射關(guān)系見表1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ASCOM和Modbus/TCP協(xié)議的天文圓頂控制系統(tǒng)[J]. 和壽圣,辛玉新,倫寶利,范玉峰. 天文研究與技術(shù). 2017(03)
[2]利用數(shù)值風(fēng)洞實驗進(jìn)行四種天文圓頂?shù)娘L(fēng)載研究[J]. 徐江海,宮雪非. 光學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[3]基于ASCOM標(biāo)準(zhǔn)的CCD自動觀測系統(tǒng)[J]. 和壽圣,范玉峰,王傳軍. 天文研究與技術(shù). 2013(04)
[4]ASCOM在選址望遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)程控制中的可用性研究[J]. 彭亞杰,季凱帆,梁波,鄧輝,王鋒,劉立勇,姚永強(qiáng). 天文研究與技術(shù). 2013(01)
[5]西門子S7-200PLC在天文臺圓頂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 周福良,張樂年,鄭啟旺. 機(jī)械制造與自動化. 2009(05)
[6]1.56m望遠(yuǎn)鏡天文圓頂電控的改造[J]. 祝杰,曹凱,鄭義勁. 中國科學(xué)院上海天文臺年刊. 2009(00)
[7]85cm天文望遠(yuǎn)鏡圓頂和天窗自動化系統(tǒng)研制[J]. 陸棟寧,黃壘,陳穎為,魏建彥. 天文研究與技術(shù). 2008(04)
[8]近代天文圓頂發(fā)展概況[J]. 姚正秋,周放. 天文學(xué)進(jìn)展. 2003(03)
[9]脈沖調(diào)寬型圓頂隨動系統(tǒng)[J]. 杜宇. 光學(xué)精密工程. 1995(05)
[10]60厘米望遠(yuǎn)鏡圓頂隨動系統(tǒng)[J]. 沈磐安. 天文學(xué)報. 1979(02)
碩士論文
[1]天文望遠(yuǎn)鏡的ASCOM開發(fā)技術(shù)研究[D]. 武鵬.中國科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2015
本文編號:3589881
【文章來源】:天文研究與技術(shù). 2020,17(04)CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
觀測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖
圖2 觀測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖利用天文公共對象模型平臺,由控制軟件獲得望遠(yuǎn)鏡的指向位置。圓頂天窗的位置獲取需要將配備光電編碼器與驅(qū)動電機(jī)的減速器輸出軸同軸安裝,之后通過可編程控制器內(nèi)部的高速計數(shù)器記錄編碼器的轉(zhuǎn)動脈沖數(shù),并根據(jù)傳動比進(jìn)行換算,獲得圓頂?shù)奈恢脜?shù)。
下位機(jī)主要實現(xiàn)以下功能:手動/自動功能模式分離和選擇、圓頂自動找零、方位位置計算、Modbus-TCP通信、天窗開關(guān)、方位轉(zhuǎn)動以及返回系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。在Modbus協(xié)議下,下位機(jī)是被動應(yīng)答的,需要完成通信模塊、高速計數(shù)器模塊、手動控制與隨動控制,以配合圓頂驅(qū)動程序工作。部分功能模塊的梯形圖程序如圖4。西門子S7-200 SMART采用客戶端-服務(wù)器方法,Modbus客戶端設(shè)備(上位機(jī))通過該方法向服務(wù)器(下位機(jī))發(fā)出請求,服務(wù)器響應(yīng)客戶端的請求?蛻舳丝烧埱髲姆⻊(wù)器設(shè)備讀取部分存儲器,或?qū)⒁欢〝?shù)量的數(shù)據(jù)寫入服務(wù)器的存儲器。下位機(jī)作為Modbus TCP的服務(wù)器,一是實現(xiàn)相應(yīng)的邏輯控制功能;二是配置與上位機(jī)的通信功能,在可編程控制器程序中配置Modbus地址與中央處理器地址的映射關(guān)系,具體映射關(guān)系見表1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ASCOM和Modbus/TCP協(xié)議的天文圓頂控制系統(tǒng)[J]. 和壽圣,辛玉新,倫寶利,范玉峰. 天文研究與技術(shù). 2017(03)
[2]利用數(shù)值風(fēng)洞實驗進(jìn)行四種天文圓頂?shù)娘L(fēng)載研究[J]. 徐江海,宮雪非. 光學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[3]基于ASCOM標(biāo)準(zhǔn)的CCD自動觀測系統(tǒng)[J]. 和壽圣,范玉峰,王傳軍. 天文研究與技術(shù). 2013(04)
[4]ASCOM在選址望遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)程控制中的可用性研究[J]. 彭亞杰,季凱帆,梁波,鄧輝,王鋒,劉立勇,姚永強(qiáng). 天文研究與技術(shù). 2013(01)
[5]西門子S7-200PLC在天文臺圓頂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 周福良,張樂年,鄭啟旺. 機(jī)械制造與自動化. 2009(05)
[6]1.56m望遠(yuǎn)鏡天文圓頂電控的改造[J]. 祝杰,曹凱,鄭義勁. 中國科學(xué)院上海天文臺年刊. 2009(00)
[7]85cm天文望遠(yuǎn)鏡圓頂和天窗自動化系統(tǒng)研制[J]. 陸棟寧,黃壘,陳穎為,魏建彥. 天文研究與技術(shù). 2008(04)
[8]近代天文圓頂發(fā)展概況[J]. 姚正秋,周放. 天文學(xué)進(jìn)展. 2003(03)
[9]脈沖調(diào)寬型圓頂隨動系統(tǒng)[J]. 杜宇. 光學(xué)精密工程. 1995(05)
[10]60厘米望遠(yuǎn)鏡圓頂隨動系統(tǒng)[J]. 沈磐安. 天文學(xué)報. 1979(02)
碩士論文
[1]天文望遠(yuǎn)鏡的ASCOM開發(fā)技術(shù)研究[D]. 武鵬.中國科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2015
本文編號:3589881
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/tianwen/3589881.html
教材專著