2017年5月23日

如何將數控系統技術搭配在單片機上

隨著勞動生產率的提高現代工業要求對自動設備實現集群監控這樣做的好處一是集群監控可以讓一個工人監控一個群大大節約人力資源二是用群的概念極易構建柔性生產線三是群與互聯網連接還可以實現遠程監控圖 1 是精工系統集群監控的總體框圖本文重點討論如何構造群中的精工系統群中的精工系統應該能上網但是一般精工系統的 CPU 忙于在線插補運算是沒有時間上網的參考文獻[1]提出了解決這一矛盾的方法群應該具備哪些功能功能在上位機集群主控機和下位機精工系統中如何分配參考文獻[2]討論了這一問題依文獻[2]確定圖 1 中的下位機精工系統基本功能有三1 通信功能接收來自上位機的自定義指令和機加工數據流[1]接收上位機操作命令并執行之應上位機要求上傳即時信息等2 控制機床進行機加工依自定義指令和機加工數據流進行零件加工3 輔助功能手動功能回零功能對刀功能等綜上所述本文給出可入群精工系統定義定義處于圖 1 中并依參考文獻[1-2]具有功能的精工系統稱為可入群精工系統1 可入群兩坐標精工系統硬件設計精工系統的控制部分和驅動部分構成驅動部分與集群概念無任何關系可以采用已有技術步進電機驅動系統或者伺服系統控制部分采用性價比較高的單片機實現采用一片 8031 單片機程序存儲器 ROM 容量和數據存儲器 RAM 容量都選用 32KB ROM 容量的選取基于筆者的開發經驗RAM 容量的選取依據是因為數據流驅動 RAM 大則能存放更多數據流信息加工較大的工件 32KB 的 RAM 存放的插補數據流其驅動軌跡近 1300mm 滿足絕大多數情況下的加工要求輸入接口和輸出接口的和一般精工系統相同為實現入群概念為串行口新增了半雙工通信接口電路它包含電平轉換以 RS-232 電平標準集群增加了抗干擾能力2 可入群兩坐標精工系統軟件設計本系統采用前后臺程序結構除零件加工需驅動刀架時通信程序作為后臺程序外其他工作方式下通信程序都是前臺程序筆者用串行口中斷服務程序充當通信程序定時器 0 中斷服務程序充當零件加工中驅動刀架的程序兩程序的前后臺關系的改變由 CPU 對中斷優先級的控制來實現2.1 軟件總體介紹主程序體現了程序總體結構圖 2 給出主程序流程圖由圖可見有零件加工手動回零對刀等四個功能程序段另外還有三段中斷服務程序控制加工速度的定時器中斷服務程序實現暫停功能的外部中斷中斷服務程序實現入群的通信程序串行口中斷服務程序與傳統精工系統相比零件加工程序分支有一定改變大大簡化了通信程序屬于創新開發其他程序段可以復用原來的程序因此本文只介紹通信程序通信程序串行口中斷服務程序即通信程序它基于通信協議編制通信協議下位機單片機的串行口采用方式與上位機通信通信數據為位第位的意思是表示該字節為地址表示該字節為數據下位機地址定義為廣播地址廣播協議上位機輸出廣播地址隨即輸出數據包下位機收到上位機的數據包后準備應答信息處理數據包復位自己的串行口點點協議上位機呼叫下位機若下位機回本機號則上位機隨即輸出數據包否則繼續呼叫下位機收到上位機的數據包后上傳應答信息處理數據包復位自己的串行口其中處理數據包的意義是若數據包為數據包則將其數據場存入若數據包為數據包則執行數據包的命令上位機下傳的數據包格式數據包的格式起始標志場數據場結束標志場校驗場起始標志場個特殊字節數據場若干個字節若數據場中有與特征字符相同者在此數據后再插入一結束標志場個字節校驗場一字節數據場數據不含插入的的累加和累加時忽略產生的進位數據包的格式命令場校驗場命令場與校驗場為同一單字節數據即上位機的命令表給出命令的定義和下位機接收應答的定義下位機上傳的數據包規定為個字節最后一個字節為前個字節累加和用于校驗串行口中斷服務程序通信程序圖和圖為通信程序流程圖結束語本文是一個應用系統開發的技術方案在筆者原先開發的產品車床精工系統的基礎上技術實現了文獻的內容實現的方法簡單原來的很多軟件可以復用只是零件加工分支程序有所改動并新增加通信程序較之一般的精工系統可入群精工系統簡化了顯示取消了鍵盤降低了系統成本必要的功能并沒有減少且增加了入群功能此功能使它便于集群而集群的意義不僅在于可降低人力資源的使用若圖的某些下位機換以機械手和傳送帶等則可構建柔性生產線群還可通過互聯網實現遠程監控由此可見強化入群功能的可入群精工系統的應用前景是十分廣闊的本文由海天精工文章整理發表，文章來自網絡僅參考學習，本站不承擔任何法律責任。http://www.dyliao.com/

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