數(shù)控車床xy工作臺(tái)與控制系統(tǒng)(參考版)
2024-08-15 00:05本頁(yè)面
【正文】 第九章 參考資料高鐘毓．機(jī)電控制工程．北京：清華大學(xué)出版社，2002．劉助柏．知識(shí)創(chuàng)新思維方法論．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999宋云奪. 宋云奪. 光機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)的未來(lái)[J]. 光機(jī)電信息, 2003,(12).丁連紅. 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和現(xiàn)狀分析[J]. 中國(guó)科技信息, 2007,(12)張鵬萬(wàn),孫劍峰,李占平. 機(jī)電一體化中的接口技術(shù)[J]礦業(yè)工程, 2005,(06)王寶敏. 談機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 大眾科技, 2006,(05)王維剛. 淺談機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 黑龍江科技信息, 2007,(02)楊春光. 我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 科技促進(jìn)發(fā)展, 2007,(03)[M].北京:高等教育出版社,2003.張大明,彭旭昀,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.1[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.1陳小忠,黃寧,[M].北京:人民郵電出版社,2005.1MedWin用戶手冊(cè)..1徐正惠，[M].北京：科學(xué)出版社,2004.1[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.1戴佳，[M].北京：電子工業(yè)出版社,2006.1彭為，黃科，[M].北京：電子工業(yè)出版社,2006.1楊將新，李華軍，[M].北京：電子工業(yè)出版社,2006.1[M].北京：電子工業(yè)出版社,2004.傅曉林，《機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》2張建民，唐水源，《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，高等教育出版社，2005，北京2鄭堤，唐可洪,《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，機(jī)械工業(yè)出版社，1997，北京2趙丁選，《機(jī)電一體化使用手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社社，2003，北京2唐介，《電機(jī)與拖動(dòng)》，高等教育出版社，2005，北京2張訓(xùn)文,《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用》,北京理工大學(xué)出版社,2006,。用PWM脈寬調(diào)制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)電壓的平均值，電路中采用了阻容滯后電路，來(lái)防止H型橋式功率放大器中兩對(duì)IGBT功率管同時(shí)導(dǎo)通造成短路現(xiàn)象，能夠有效的控制伺服電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速，同時(shí)為了保證一定的精度的要求，系統(tǒng)又采用了光電編碼器作為位置檢測(cè)器，來(lái)檢測(cè)伺服電機(jī)的位置，通過(guò)單片機(jī)對(duì)光電編碼器反饋信號(hào)處理來(lái)達(dá)到預(yù)期的精度要求。以提高整個(gè)系統(tǒng)的精神要求。減速NL EQU 24H 。加速N1L EQU 21H 。每調(diào)用一次該程序，步進(jìn)電機(jī)按規(guī)定方向進(jìn)給一步。步進(jìn)電機(jī)控制程序框圖如下所示：步進(jìn)電機(jī)控制子程序：開始中斷初始化設(shè)時(shí)間常數(shù)地址指針首地址指向1000H加速減速 脈沖計(jì)數(shù)器賦初值恒速送時(shí)間常數(shù)至計(jì)數(shù)器中 N返回關(guān)中斷？開中斷啟動(dòng)定時(shí)器 Y 步進(jìn)電機(jī)控制中斷服務(wù)程序：中斷服務(wù)程序入口送時(shí)間常數(shù) 步進(jìn)電機(jī)進(jìn)一步N0=0？N1=0？時(shí)間常數(shù)地址指針加1N1←N11N2=0？N0←N01時(shí)間常數(shù)地址指針加1關(guān)中斷N2←N21 中斷返回（1）內(nèi)存地址分配 加速脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器N0地址設(shè)為20H；恒速脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器N1低8位字節(jié)地址為21H，高8位字節(jié)地址位22H；減速脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器N2地址位23H。在程序中，設(shè)置加速，恒速，減速脈沖計(jì)數(shù)器N0，N1，N2。由步進(jìn)電機(jī)=，取步進(jìn)電機(jī)的加速啟動(dòng)力矩則使步進(jìn)電機(jī)不失不的慣性力矩步進(jìn)電機(jī)角加速度又式中：為上升到步進(jìn)電機(jī)最高頻率所需時(shí)間，所以有：加速脈沖個(gè)數(shù)：確定加減脈沖個(gè)數(shù)都為54個(gè)又因?yàn)椋核悦}沖時(shí)刻結(jié)合可以算出對(duì)應(yīng)各脈沖時(shí)刻的計(jì)數(shù)器時(shí)間常數(shù)。（2）步進(jìn)電機(jī)加，減速進(jìn)給脈沖及脈沖時(shí)間間隔的確定設(shè)步進(jìn)電機(jī)加，減速方式為直線加，減速。此間隔由送入定時(shí)器的時(shí)間常數(shù)決定。通過(guò)確定進(jìn)給脈沖數(shù)和脈沖時(shí)間間隔，即可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角與速度的控制。根據(jù)以上分析，設(shè)計(jì)管理程序流程圖如下所示：開始系統(tǒng)初始化加工程序輸入鍵按下？機(jī)床復(fù)位 N加工數(shù)據(jù)輸入自動(dòng)加工手動(dòng)加工鍵按下？自動(dòng)加工鍵按下？N Y N手動(dòng)調(diào)整Y Y N管理程序流程（1）機(jī)床在自動(dòng)加工時(shí)的動(dòng)作順序：工作臺(tái)移動(dòng)到位→刀具快速進(jìn)給→加工→退刀→工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到下一位置；（2）計(jì)算機(jī)在加工過(guò)程中的操作：讀取刀具軌跡，控制機(jī)床完成加工；（3）由以上分析，設(shè)計(jì)自動(dòng)加工程序框圖如下所示： 入口零件坐標(biāo)地址指針讀零件坐標(biāo)調(diào)步進(jìn)電機(jī)子程序工作臺(tái)移動(dòng)到位刀具快進(jìn)加工快速退刀 零件坐標(biāo)地址指針加1零件加工完成 N Y 返回步進(jìn)電機(jī)的控制包括速度，轉(zhuǎn)角及方向的控制。在設(shè)計(jì)管理程序時(shí)，應(yīng)確定接收命令的形式，系統(tǒng)的各種操作功能等。 管理稱許是系統(tǒng)的主程序，開機(jī)后即進(jìn)入管理程序。（7）、工作臺(tái)的手動(dòng)控制。工作臺(tái)位移超過(guò)規(guī)定值時(shí)應(yīng)該立即停止工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，并顯示相應(yīng)的指示字符。如監(jiān)視緊急停機(jī)鍵及行程開關(guān)，鍵盤掃描等功能。（3）、輸入和顯示加工程序。（2）、工作臺(tái)復(fù)位。(二).軟件設(shè)計(jì)數(shù)控XY工作臺(tái)的控制功能包括：（1）、系統(tǒng)初始化。鍵盤操作和顯示處理程序。包括移動(dòng)不見移動(dòng)超界處理，緊急停機(jī)處理，系統(tǒng)故障診斷，查錯(cuò)等功能。根據(jù)插補(bǔ)運(yùn)算的結(jié)果或操作者的命令控制伺服電機(jī)的速度，轉(zhuǎn)角以及方向。根據(jù)零件加工源程序進(jìn)行插補(bǔ)，分配進(jìn)給脈沖。該程序完成從外部I/O設(shè)備輸入零件加工源程序的任務(wù)。其功能主要是接受操作者的命令，執(zhí)行命令，從命令處理程序到管理程序接收命令的環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)處于新的等待操作狀態(tài)。第七章 系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計(jì)(一).系統(tǒng)控制軟件的主要內(nèi)容數(shù)控系統(tǒng)是按照事先編好的控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制功能。隔離電源選用7805三端集成穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)隨時(shí)巡回檢測(cè)PB4 —PB7的電平，當(dāng)某I/O線為0時(shí)，應(yīng)立即停止X，Y向電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。PB口剩余的I/O線PB4 —PB7分別作為工作臺(tái)+X，+Y，X，Y四個(gè)方向的行程限位控制信號(hào)。該系統(tǒng)采用4X6共24個(gè)行列式鍵盤和6位8段共陰極LED顯示器。鍵盤與顯示器設(shè)計(jì)在一起，8155的PC口擔(dān)任鍵盤的列線及顯示器的掃描控制；PB口的PB0—PB3為鍵盤的行線。8155的A口為控制工作抬X，Y向電機(jī)的接口。8155的片選端接至譯碼器（74LS138）的Y4的輸出端，故8155控制命令寄存器及PA，PB，PC口的地址號(hào)分別為8000H及8001H，8002H，8003H。所以6264的空間地址為4000 ～５ＦＦＦＨ。系統(tǒng)復(fù)位以后，CPU從0000H開始執(zhí)行監(jiān)控程序。程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展為４Ｋ，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展為８Ｋ。越界報(bào)警電路如下圖所示第三節(jié) 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)該系統(tǒng)選用ＭＣＳ－５１系列的８０３１作為主控制器。８０３１可利用軟件設(shè)計(jì)成查詢的方法隨時(shí)檢查有無(wú)越界信號(hào)。利用光電耦合電路，將行程開關(guān)接至發(fā)光二極管的陰極，光敏三極管的輸出接至８０３１的Ｉ／。當(dāng)晶振頻率選用６ＭＨz時(shí)，復(fù)位電路中Ｃ?。玻玻?，Ｒ?。玻埃埃。保埃埃啊Ｔ跁r(shí)鐘工作后，只要在ＲＥＳＥＴ引腳上出現(xiàn)１０ms以上的高電平，單片機(jī)就實(shí)現(xiàn)狀態(tài)復(fù)位，之后ＣＰＵ便從００００Ｈ單元開始執(zhí)行程序。采用外部時(shí)鐘方式時(shí)，可將XTAL1直接接地，XTAL2接外部時(shí)鐘源?！ ?nèi)部方式利
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