焊絲層繞機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著我國現(xiàn)代化加工制造業(yè)的高速發(fā)展和焊接工藝水平的提高，不斷增加，焊絲生產(chǎn)的發(fā)展擴(kuò)大了對焊絲層繞機(jī)的需求。采用單片機(jī)繞機(jī)，不僅實(shí)現(xiàn)了焊絲層繞的自動控制，極大的提高了生產(chǎn)效率，而且具有自動稱重、恒張力控制、異常情況報(bào)警等功能。本課題的研究對于計(jì)算機(jī)控制卷繞等領(lǐng)域具有重要的實(shí)際意義。 本課題研制了焊絲層繞機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)，選用Cygnal公司的C8051 F005單片機(jī)，對層繞機(jī)各個控制部分進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，包括光電編碼器四倍頻

2、細(xì)分、步進(jìn)電機(jī)接口驅(qū)動、稱重、顯示驅(qū)動、鍵盤掃描及制動器恒流驅(qū)動等電路，重點(diǎn)研究了主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速測量方法，并開發(fā)了光電編碼器4倍頻細(xì)分電路。 深入分析了焊絲層繞機(jī)繞線過程中產(chǎn)生亂線的各種因素，找到了亂線的根源，提出了合乎實(shí)際的過程控制方式，即系統(tǒng)先計(jì)算并顯示第一層焊絲的繞線圈數(shù)，指導(dǎo)完成一個繞線進(jìn)程，然后自動重復(fù)多個繞線進(jìn)程繞線，以避免計(jì)算累計(jì)誤差和亂線現(xiàn)象發(fā)生，提高繞線效率。 在繞絲過程中，為了保證焊絲的質(zhì)量，必須在

3、纏繞過程中保持張力穩(wěn)定：在論文中設(shè)計(jì)了以磁粉制動器為執(zhí)行器件的閉環(huán)張力控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了磁粉制動器功率驅(qū)動電路。對張力控制系統(tǒng)的工作原理，執(zhí)行元件的特性作了深入分析，并給出了用于張力閉環(huán)控制系統(tǒng)的積分分離式PID控制算法。針對常規(guī)PID在張力控制中控制參數(shù)難以整定的問題，提出一種基于模糊控制原理的自適應(yīng)PID控制器，根據(jù)偏差和偏差變化率來實(shí)時調(diào)整參數(shù)。 控制系統(tǒng)的軟件由主程序、中斷服務(wù)程序及其他子程序組成。程序設(shè)計(jì)采用模塊化、清晰