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51單片機(jī) 2軸插補(bǔ)

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1#
發(fā)表于 2010-5-18 21:14:55 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

接觸了一些非標(biāo)設(shè)備,發(fā)現(xiàn)兩軸數(shù)控在其中有較廣泛的應(yīng)用,我所了解的這類設(shè)備的控制實(shí)現(xiàn)方法如下:

1、
+ u1 p; M! [) g0 E+ V6 L' l
利用現(xiàn)有的成熟數(shù)控系統(tǒng). 例如華中車床數(shù)控系統(tǒng)?刂瞥绦?yàn)橥ㄓ?/font>G代碼加輔助代碼,優(yōu)點(diǎn)在于控制程序有很大的靈活性,用戶可以根據(jù)自己的產(chǎn)品要求編寫控制程序,缺點(diǎn)是編寫控制程序?qū)τ谝话阌脩粲休^大難度,特別是軌跡控制的同時伴隨其它開關(guān)量控制。

2、
  _( I, A% V& K: gPLC+
觸摸屏。 例如松下PLC/三菱PLC。優(yōu)點(diǎn)是廠商可以根據(jù)工藝特點(diǎn)編制特殊程序,用戶只需輸入少數(shù)參數(shù),即可完成不同規(guī)格產(chǎn)品的加工。

3、# L& C( r8 y! F' f% A" L
電腦+運(yùn)動控制卡。和方案二類似,功能更加強(qiáng)大。

二軸數(shù)控的關(guān)鍵性能指標(biāo)是插補(bǔ)速度,比較如下:

松下PLC / 三菱PLC

插補(bǔ)速度* r5 N( M  }1 O& Z, S' z6 p- M
100K3 J7 f& g! m" [6 n5 [  `$ r
20K6 R' m: z1 N0 f8 p+ h9 ?1 @' c
(
二軸直線插補(bǔ),單位是脈沖/s)

車刀移動速度100mm/s
8 s  [: ?/ i* _7 t; o# H  n20mm/s, B  y  M& d7 I4 L" o8 W% A6 `3 p# D
(
電機(jī)5000p/r 、絲杠導(dǎo)程5mm、電機(jī)和絲杠直連)

分辨率. Q* x$ G# p1 _. w$ H( B( z  b
0.001mm( s. H- s  g, C
0.001mm

電機(jī)轉(zhuǎn)速
! K& @1 q4 g4 ~5 `$ R  J% W8 E' P1200R/MIN 230R/MIN

上述三種方案幾乎可以滿足所以的數(shù)控場合,但是成本較高,能否有一種低成本的控制方案呢?談到低成本必然聯(lián)系到單片機(jī),以51單片機(jī)為核心的控制板能否完成數(shù)控插補(bǔ)功能,性能如何?

因?yàn)槲易龅囊慌_數(shù)控專用設(shè)備,是使用松下PLC+觸摸屏實(shí)現(xiàn)的,出于興趣,自發(fā)利用業(yè)余時間用51單片機(jī)嘗試著做了一下,得出的結(jié)論是:以51單片機(jī)為核心的控制板能夠勝任這臺機(jī)器的控制。

經(jīng)過分析判斷之后花300買了一塊51核心的控制卡,之所以買現(xiàn)成的控制卡是因?yàn)榭刂瓶ǖ挠布糠侄即笸‘悾瑳]有什么可以創(chuàng)新的東西了,無外呼輸入輸出電路,而且別人批量做的板卡成本低、質(zhì)量好。

首先在業(yè)余時間花了一個星期解讀了控制卡的電路原理圖,然后花了一個星期熟悉了基本輸入輸出程序的編寫,之后花了一個多星期編寫插補(bǔ)程序的編寫,編寫插補(bǔ)程序是一段比較困難的過程,思考驗(yàn)證。最后終于完成直線插補(bǔ)程序的實(shí)現(xiàn),本程序具有直線插補(bǔ)、查表法實(shí)現(xiàn)加減速功能。

本控制板硬件及插補(bǔ)性能:單片機(jī)為STC89C52、晶振11.059M、插補(bǔ)速度8k

如果將單片機(jī)換成STC1T單片機(jī),插補(bǔ)速度能達(dá)到80K。如果將晶振頻率提高,插補(bǔ)速度能進(jìn)一步提高。

現(xiàn)將相關(guān)資料附上,以供有需之士查閱:

1、
5 ?! H; x$ I' F7 _6 r
控制板電路原理圖

2、
  R( w, `; A- \# n- P  r( K
單片機(jī)程序(用KEIL C編寫 本段程序僅實(shí)現(xiàn)第一象限直線插補(bǔ)并加減速功能)

3、0 f1 T- N2 E# v3 N! t
VB
電腦程序(曾用于驗(yàn)證單片機(jī)插補(bǔ)計(jì)算的正確性,! l4 P" q5 j7 ~7 u  O2 ?
X
軸脈沖時發(fā)送1給電腦,Y軸脈沖時發(fā)送2給電腦,最后VB將插補(bǔ)軌跡繪制出來)

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2#
發(fā)表于 2010-5-18 21:44:23 | 只看該作者
首先為樓主的科研精神叫好
# h* u- z; A) \7 Y同時預(yù)祝樓主的能把這個成果做成產(chǎn)品,然后銀子就嘩嘩了 哈哈
3#
發(fā)表于 2010-5-21 14:00:44 | 只看該作者
樓主是否已經(jīng)成功了?
4#
 樓主| 發(fā)表于 2010-5-22 18:39:34 | 只看該作者
不知道成功是指什么成功!程序做到這一步了,感覺不會在遇到什么技術(shù)難題,只要給我時間,其余的程序我可以 一步一步的做出來。突然間沒有動力再把它完善下去,因?yàn)槠湟皇切枰馁M(fèi)我大量的業(yè)余時間來做這個工作,我不想太累,想輕松點(diǎn)做其它事情。其二是沒有現(xiàn)實(shí)需求,做出來了也只是自己玩玩而已。最近有點(diǎn)關(guān)注關(guān)節(jié)機(jī)器人,國內(nèi)關(guān)節(jié)機(jī)器人的市場幾乎全被國外占領(lǐng),讓國人無光啊
5#
發(fā)表于 2010-5-27 14:22:18 | 只看該作者
好東東  很實(shí)用  我最近也準(zhǔn)備做個類似的系統(tǒng)
6#
發(fā)表于 2010-5-28 14:30:58 | 只看該作者
樓主牛啊,我們公司一般都用工控機(jī)加運(yùn)動卡的方式。用別人成熟的技術(shù)做自己的產(chǎn)品。
7#
發(fā)表于 2010-6-1 09:53:09 | 只看該作者
我們也在開發(fā)著,想?yún)⒖家幌隆?/td>
8#
發(fā)表于 2010-6-1 09:55:05 | 只看該作者
能否打包EMAIL給我?我很有興趣。
9#
發(fā)表于 2010-6-1 11:08:37 | 只看該作者
能否打包EMAIL給我?我很有興趣。
10#
 樓主| 發(fā)表于 2010-6-2 20:56:30 | 只看該作者
squid網(wǎng)友,能否具體講一下你們開發(fā)的東西,用在什么設(shè)備上,控制板是自己用,還是給別人做的控制系統(tǒng)?
8 v7 J+ G' J. t3 W1 I# e你可以在上面下載啊,難道你的權(quán)限不夠,確實(shí)需要的話可以把你郵箱發(fā)到我的郵箱里253874750@qq.com
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