自動切割機(jī)調(diào)速控制


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前 言

隨著社會的不斷發(fā)展進(jìn)步，人們對物質(zhì)生活的要求不斷提高。為了更好的滿足人們對于生活的要求，在世界的各個領(lǐng)域上發(fā)生了翻天覆地的變化，自動化更是飛速發(fā)展，并且在工業(yè)生產(chǎn)中起到了舉足輕重的作用。
自動切割機(jī)正是為了使人們從單一，重復(fù)的工作中解放出來，而研制成功的一種自動化程度較高的機(jī)器。它可以自動完成對所要切割的問題的長度的測量，并且切割物體，使人們不必重復(fù)簡單而又枯燥無味的工作。自動切割機(jī)廣泛應(yīng)用于制筆、天線、制冷、材料加工等行業(yè)，并且是替代手工儀表車床切割的新一代產(chǎn)品?？梢哉f自動切割機(jī)的應(yīng)用范圍是非常廣泛的，它有著非常廣闊的前景。
在本次設(shè)計(jì)中，自動切割機(jī)的主要原理是通過單片機(jī)89C51，用軟件實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、8279等核心芯片的控制。用步進(jìn)電機(jī)的脈沖控制步進(jìn)電機(jī)送料，從而使其達(dá)到送料準(zhǔn)確的目的，采用曲柄原理，用直流電機(jī)控制控刀過程，使用光電傳感器作為停刀的控制信號。利用8279作為鍵盤顯示部分的主要芯片，完成鍵盤的控制命令及顯示功能。
本次設(shè)計(jì)的自動切割機(jī)將實(shí)現(xiàn)切割對象最大長度為10000mm，最大計(jì)數(shù)精度10000，并且可以對切割物體進(jìn)行調(diào)速控制。










第1章 硬件系統(tǒng)
1.1 送料系統(tǒng)
送料系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的控制準(zhǔn)確。步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)可以通過脈沖和單片機(jī)送給步進(jìn)電機(jī)的信號進(jìn)行準(zhǔn)確控制。為了使步進(jìn)電機(jī)控制的更為準(zhǔn)確，在本次實(shí)習(xí)中主要采用四相八拍的方式工作。即按A—AB—B—BC—C—CD—D—DA—A次序通電，使之進(jìn)行正轉(zhuǎn)。
下表1.1為步進(jìn)電機(jī)以四相八拍工作時，四個端子的輸出脈沖波形圖。由表1.1可以看出，當(dāng)改變CP脈沖的周期時，ABCD四相繞組高低電平的寬度將發(fā)生變化，這就使通電和斷電的速率發(fā)生變化，使電機(jī)轉(zhuǎn)速改變，從而達(dá)到調(diào)速的目的。因而若在實(shí)習(xí)中，若想改變送料的速度只需調(diào)用不同的延時子程序，通過改變步進(jìn)電機(jī)的CP脈沖即可達(dá)到目的。
表1.1 由CP脈沖對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行四相八拍控制

A項(xiàng)
B項(xiàng)
C項(xiàng)
D項(xiàng)

第一步
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第二步
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第三步
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第四步
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第五步
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第六步
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第七步
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第八步
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1

由單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)有三種方案可以實(shí)現(xiàn)。
方案一：由單片機(jī)的P0.0~P0.3控制步進(jìn)點(diǎn)機(jī)，使由單片機(jī)發(fā)出的脈沖來決定步進(jìn)電機(jī)的動作快慢，但由于小信號控制大信號需要采用電氣隔離，故此種方案不可取。
方案二：通過單片機(jī)控制繼電器，利用繼電器的導(dǎo)通與截止來控制步進(jìn)電機(jī)，并且使步進(jìn)電機(jī)與繼電器不共地，從而完既能達(dá)到使