2017年5月23日

如何将数控系统技术搭配在单片机上

随着劳动生产率的提高现代工业要求对自动设备实现集群监控这样做的好处一是集群监控可以让一个工人监控一个群大大节约人力资源二是用群的概念极易构建柔性生产线三是群与互联网连接还可以实现远程监控图 1 是精工系统集群监控的总体框图本文重点讨论如何构造群中的精工系统群中的精工系统应该能上网但是一般精工系统的 CPU 忙于在线插补运算是没有时间上网的参考文献[1]提出了解决这一矛盾的方法群应该具备哪些功能功能在上位机集群主控机和下位机精工系统中如何分配参考文献[2]讨论了这一问题依文献[2]确定图 1 中的下位机精工系统基本功能有三1 通信功能接收来自上位机的自定义指令和机加工数据流[1]接收上位机操作命令并执行之应上位机要求上传即时信息等2 控制机床进行机加工依自定义指令和机加工数据流进行零件加工3 辅助功能手动功能回零功能对刀功能等综上所述本文给出可入群精工系统定义定义处于图 1 中并依参考文献[1-2]具有功能的精工系统称为可入群精工系统1 可入群两坐标精工系统硬件设计精工系统的控制部分和驱动部分构成驱动部分与集群概念无任何关系可以采用已有技术步进电机驱动系统或者伺服系统控制部分采用性价比较高的单片机实现采用一片 8031 单片机程序存储器 ROM 容量和数据存储器 RAM 容量都选用 32KB ROM 容量的选取基于笔者的开发经验RAM 容量的选取依据是因为数据流驱动 RAM 大则能存放更多数据流信息加工较大的工件 32KB 的 RAM 存放的插补数据流其驱动轨迹近 1300mm 满足绝大多数情况下的加工要求输入接口和输出接口的和一般精工系统相同为实现入群概念为串行口新增了半双工通信接口电路它包含电平转换以 RS-232 电平标准集群增加了抗干扰能力2 可入群两坐标精工系统软件设计本系统采用前后台程序结构除零件加工需驱动刀架时通信程序作为后台程序外其他工作方式下通信程序都是前台程序笔者用串行口中断服务程序充当通信程序定时器 0 中断服务程序充当零件加工中驱动刀架的程序两程序的前后台关系的改变由 CPU 对中断优先级的控制来实现2.1 软件总体介绍主程序体现了程序总体结构图 2 给出主程序流程图由图可见有零件加工手动回零对刀等四个功能程序段另外还有三段中断服务程序控制加工速度的定时器中断服务程序实现暂停功能的外部中断中断服务程序实现入群的通信程序串行口中断服务程序与传统精工系统相比零件加工程序分支有一定改变大大简化了通信程序属于创新开发其他程序段可以复用原来的程序因此本文只介绍通信程序通信程序串行口中断服务程序即通信程序它基于通信协议编制通信协议下位机单片机的串行口采用方式与上位机通信通信数据为位第位的意思是表示该字节为地址表示该字节为数据下位机地址定义为广播地址广播协议上位机输出广播地址随即输出数据包下位机收到上位机的数据包后准备应答信息处理数据包复位自己的串行口点点协议上位机呼叫下位机若下位机回本机号则上位机随即输出数据包否则继续呼叫下位机收到上位机的数据包后上传应答信息处理数据包复位自己的串行口其中处理数据包的意义是若数据包为数据包则将其数据场存入若数据包为数据包则执行数据包的命令上位机下传的数据包格式数据包的格式起始标志场数据场结束标志场校验场起始标志场个特殊字节数据场若干个字节若数据场中有与特征字符相同者在此数据后再插入一结束标志场个字节校验场一字节数据场数据不含插入的的累加和累加时忽略产生的进位数据包的格式命令场校验场命令场与校验场为同一单字节数据即上位机的命令表给出命令的定义和下位机接收应答的定义下位机上传的数据包规定为个字节最后一个字节为前个字节累加和用于校验串行口中断服务程序通信程序图和图为通信程序流程图结束语本文是一个应用系统开发的技术方案在笔者原先开发的产品车床精工系统的基础上技术实现了文献的内容实现的方法简单原来的很多软件可以复用只是零件加工分支程序有所改动并新增加通信程序较之一般的精工系统可入群精工系统简化了显示取消了键盘降低了系统成本必要的功能并没有减少且增加了入群功能此功能使它便于集群而集群的意义不仅在于可降低人力资源的使用若图的某些下位机换以机械手和传送带等则可构建柔性生产线群还可通过互联网实现远程监控由此可见强化入群功能的可入群精工系统的应用前景是十分广阔的本文由海天精工文章整理发表，文章来自网络仅参考学习，本站不承担任何法律责任。//hjlmptdlw.com/

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