剪板機進料位置控制系統的研究
1 控制系統設計目標
本系統所要達到的設計目標: 板料位置運行參數可保存至少70 組，控制系統具有點動功能，使其適合多種工況的需求; 步進電機起動平穩和制動可靠，同時減少了振動和噪聲，并且可以控制步進電機的加速啟動和減速停止; 具有擋料前后限位的多功能; 同時具有自動保存當前的運行狀態參數和處理數據的能力。
2 控制系統的硬件設計
本系統在原有剪切機基礎上研制進料自動定位裝置，這種自動定位裝置，用單片機作為集中控制器，步進電機作為執行機構，帶動剪切機板料移動，實現剪切機擋料位置的精確定位。這種控制方
法實現了軟件與硬件的結合，使定位實現自動化，本系統采用avr 系列單片機，用iccavr 進行軟件開發，根據設計目標和任務選用內存較大的CPU ATmega64，其主頻為16MHz，內存( flash) 為64k，內部RAM 為4k、內部有2K EEPROM、4 路定時/計數器、JTAG 接口編程、8 路10 位ADC、4 路外部中斷輸入及其他片內資源。外部擴展相關的開關量輸入輸出接口［4 － 6］。把需要長期保存的系統參數
存入EEPROM，把程序運行的臨時數據保存在RAM 中。板料剪切機后擋料位置控制系統實際上是一個一維坐標下的位移控制系統。單片機通過執行機構控制后擋料的進給和后退，達到了靈活準確控制的目的，精確控制鋼板加工尺寸，其工作原理
( 1) 步進電機: 步進電機選用2 相步進電機110BYG2，最大扭矩20Nm，最高轉速600rpm，實際使用的最高轉速是550rpm，最低轉速是10rpm，驅動脈沖的最高頻率為4 000Hz，步進電機驅動器為SH － 22 206;
( 2) 顯示器: 由于顯示內容較多較復雜，選用320 × 240 點陣帶漢字庫液晶顯示器，顯示驅動用74Als245。
( 3) 存儲器: AVR 系列的atmega64 內部64k的程序存儲器flash 足以實際的需要，其片內有4k的RAM 及2k 的EEPROM。
( 4) 鍵盤: 本系統需要設置各種參數，需要10 個數字鍵及若干功能鍵，所以采用3 行8 列矩陣軟件掃描式鍵盤，用鎖存器72ls237 做鍵盤的列線，用B 口的低3 位做鍵盤的行線。
( 5) 電源: 供電電源為系統各部分提供不同電壓，單片機部分用5V/3A 電源，輸出和顯示器高壓背光電源用一5V 電源，輸入部分由于采用接進開關，所以用12V 電源。本系統所應用的環境較復雜，為了提高系統的抗干擾能力所有輸入輸出采用光電隔離，輸出驅動采用ULN2804 大功率器件，輸出驅動信號主要有步進電機的步進脈沖、方向信號和脫機信號、喇叭、指示燈，輸入信號有擋料前后限位、自動按扭和前后點動按扭、剪切刀下行位置信號。
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