4.2 從控制器軟件設計

從控制器采用c8051f330單片機，指令運算速度高達25mips。從控制器對輸入脈沖采樣，接受主控制器發(fā)送的命令并進行相應的處理，輸入脈沖經(jīng)過分頻后，輸出相應頻率的脈沖，并將有關信息發(fā)送給主站控制器。從控制器的作用相當于一個執(zhí)行機構，它接受主控制器的命令執(zhí)行不同的動作，并把執(zhí)行的狀態(tài)反饋給主控制器，主要由以下5個功能程序組成。

start：上電復位初始化程序，輸入輸出端口配置，復位中間變量單元，啟動spi、int0中斷。

int-int0：外部中斷0服務程序，對輸入脈沖進行分頻處理及脈沖插補。

int-spi：spi中斷服務程序，spi通信報文的接收和發(fā)送。

int-t3：定時器t3中斷服務程序，監(jiān)控spi通信狀態(tài)和主程序執(zhí)行狀態(tài)。

main：主程序，解讀spi通信報文，完成脈沖點動、定位。

4.3主從控制器的組合設計

主、從控制器之間以spi接口連接，spi通訊速率為500kbit/s，因此有利于提高系統(tǒng)的快速性和實時性。

主站采用定時發(fā)送/接收模式，嵌入程序初始化時，啟動spi發(fā)送，定時時間到，先接收一字節(jié)數(shù)據(jù)，然后發(fā)送下一字節(jié)數(shù)據(jù)。當所有報文發(fā)送完成后，暫停發(fā)送等待主程序處理報文，報文處理完后才啟動下一輪發(fā)送。

從站采用中斷接收/發(fā)送模式，進入中斷服務程序后，先接收一字節(jié)數(shù)據(jù)，然后發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)，當所有報文接收完成后，對應的有相同字節(jié)的報文發(fā)送完成。此時從站停止接收報文，等待主程序處理接收到的報文，報文處理完后，又啟動下一輪報文接收過程。

報文結構：stx+報文內(nèi)容+etx+crc。

stx：報文起始代碼，固定為02h。

報文內(nèi)容：起始2個字節(jié)為命令字對應的ascii碼，以區(qū)別不同的報文，后面為報文實際 數(shù)據(jù)，全部采用ascii碼。

etx：報文結束代碼，固定為03h。

crc：校驗和，報文內(nèi)容所有字節(jié)相加后再加etx的數(shù)值，然后轉(zhuǎn)換成ascii碼。

5 應用舉例

5.1控制設備名稱

控制設備名稱：4套色圓網(wǎng)印花機控制系統(tǒng)。

5.2技術要求

同步傳動包括兩部分：主傳動同步主要是進布電機與超喂電機、印花電機、烘房電機、立柱烘焙電機(含立柱烘焙電機與落布電機等單元之間的同步)之間的同步傳動;分同步傳動則是實現(xiàn)印花電機與網(wǎng)頭分電機之間的同步傳動，要求同步精度高。

電控系統(tǒng)由主軸運動控制噐(即主站)、從軸控制噐(4合)、人機界面等組成, 方便用戶編輯工藝程序(程序可保密)。

5.3控制系統(tǒng)框圖

控制系統(tǒng)框圖如圖3所示。

圖3 控制系統(tǒng)框圖

5.4控制方案

5.4.1同步控制

kp3-05m06r型運動控制器接收到由編碼器檢測的主電機轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)并進行處理后，輸出頻率可調(diào)的、用于控制網(wǎng)頭分電機的脈沖，實現(xiàn)導帶與網(wǎng)頭同步。

主傳動是由嵌入式plc與同步控制器共同完成同步調(diào)節(jié)功能的。

5.4.2自動對花控制

自動對花不需要安裝高故障率的接近開關，只要編寫梯形圖程序并用觸摸屏輸入的步數(shù)傳送到d5904和d5905寄存器，且將自動回零控制字d5907置1即可實現(xiàn)自動對花。

5.4.3插步控制

因為印花精度要求高，生產(chǎn)現(xiàn)場必須經(jīng)常修改插步數(shù)據(jù)，既耗時又達不到要求。使用該款運動控器后，只需對d5902和d5903寄存器賦值就能實現(xiàn)插步控制。

因篇幅所限，控制方案不能祥細介紹。

6 結論

實踐證明，采用基于嵌入式plc芯片組設計的運動控制噐，印花精度高、傳動速度快、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)，社會效益和經(jīng)濟效益巨大，深受客戶好評。該設計方案具有推廣價值。