自動繞線機(jī)控制系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用.pdf

1、繞線機(jī)是一種把線狀的物體纏繞到特定的工件上的機(jī)器,在工業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用。隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展,自動化水平的提高,市場對電機(jī)的需求量越來越大,并且對產(chǎn)品的加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率也有了更高的要求,因此自動繞線機(jī)的發(fā)展也倍受關(guān)注。自動繞線機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)良直接影響著繞線機(jī)的整體性能,因此研究開發(fā)出一套高效、穩(wěn)定、可靠的控制系統(tǒng)具有非常重大的實際意義。
　　繞線機(jī)的控制系統(tǒng)是一種典型的實時嵌入式系統(tǒng)。本文經(jīng)過對目前市場上的繞線機(jī)進(jìn)行調(diào)研

2、分析,對繞線機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀做了深入了解,并針對目前市場上多以可編程控制器 PLC為控制核心的繞線機(jī)存在許多不足的現(xiàn)狀,設(shè)計了一套以ARM+CPLD為控制核心的自動繞線機(jī)控制系統(tǒng)。本設(shè)計的主要研究內(nèi)容包括繞線機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計及軟件設(shè)計,并對其整體進(jìn)行調(diào)試等工作。系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計方法,并充分考慮系統(tǒng)的控制性能、可擴(kuò)展性及成本等方面因素,該系統(tǒng)選擇了基于 Cortex-M3內(nèi)核的STM32系統(tǒng)微處理器為主控制器,并以EPM570T100

3、C5型號的CPLD為協(xié)處理器,不僅增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而且有助于產(chǎn)品的更新?lián)Q代升級。在硬件方面充分考慮了系統(tǒng)的抗干擾和穩(wěn)定性要求,采用了光耦隔離、區(qū)分模擬地與數(shù)字地及電路保護(hù)等措施,為繞線機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供堅實的硬件基礎(chǔ)。在軟件方面為保證自動繞線機(jī)對實時性要求,本設(shè)計移植了u/COS-II實時操作系統(tǒng),不僅保證了系統(tǒng)的實時性要求,而且有利于增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,縮短開發(fā)周期。同時本控制系統(tǒng)為客戶提供了開放式的應(yīng)用平臺,更有利于產(chǎn)品多樣

4、化生產(chǎn)發(fā)展的需求。此外本設(shè)計采用了觸摸屏作為人機(jī)交互(HMI),開發(fā)了一套人性化的應(yīng)用界面,使用戶的操作更加直觀、便捷。然后本文對自動繞線機(jī)的張力控制進(jìn)行深入的研究,提出了一套可行的張力控制方案,并進(jìn)行實驗仿真。
　　最后,對自動繞線機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了綜合的性能調(diào)試工作,并進(jìn)行了產(chǎn)品打樣生產(chǎn)。結(jié)果表明:本自動繞線機(jī)控制系統(tǒng)能夠較好地完成產(chǎn)品的自動繞線工藝,而且性能穩(wěn)定、加工效率高、對于產(chǎn)品的多樣化生產(chǎn)十分有利,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于實際生產(chǎn)