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51單片機 2軸插補

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發(fā)表于 2010-5-18 21:14:55 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式

接觸了一些非標設備,發(fā)現(xiàn)兩軸數(shù)控在其中有較廣泛的應用,我所了解的這類設備的控制實現(xiàn)方法如下:

1、
7 u7 \  I& B- A% T& C: c3 c" q
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)。控制程序為通用G代碼加輔助代碼,優(yōu)點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,缺點是編寫控制程序對于一般用戶有較大難度,特別是軌跡控制的同時伴隨其它開關量控制。

2、( ^( A! ~4 S  I9 ?& D, z
PLC+
觸摸屏。 例如松下PLC/三菱PLC。優(yōu)點是廠商可以根據(jù)工藝特點編制特殊程序,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、
7 M) w- x" P" R' V3 l! L- v
電腦+運動控制卡。和方案二類似,功能更加強大。

二軸數(shù)控的關鍵性能指標是插補速度,比較如下:

松下PLC / 三菱PLC

插補速度
. S% Q) I; p' O& p100K; l/ I% o5 ?, a8 Y& m3 ]3 t6 E; G
20K9 D7 F1 {/ _; [! r& @
(
二軸直線插補,單位是脈沖/s)

車刀移動速度100mm/s; f# L$ S/ [. D) l7 n/ v
20mm/s
6 q. x3 l; i0 e; V% r& P(
電機5000p/r 、絲杠導程5mm、電機和絲杠直連)

分辨率* v6 O& H& W" Y( m; p8 h
0.001mm
- U! A0 h) \: l. p- x, F0.001mm

電機轉速
0 w3 D8 L  K' j/ P8 }" Z& v) H1200R/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,以51單片機為核心的控制板能否完成數(shù)控插補功能,性能如何?

因為我做的一臺數(shù)控專用設備,是使用松下PLC+觸摸屏實現(xiàn)的,出于興趣,自發(fā)利用業(yè)余時間用51單片機嘗試著做了一下,得出的結論是:以51單片機為核心的控制板能夠勝任這臺機器的控制。

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)成的控制卡是因為控制卡的硬件部分都大同小異,沒有什么可以創(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程序的編寫,編寫插補程序是一段比較困難的過程,思考驗證。最后終于完成直線插補程序的實現(xiàn),本程序具有直線插補、查表法實現(xiàn)加減速功能。

本控制板硬件及插補性能:單片機為STC89C52、晶振11.059M、插補速度8k

如果將單片機換成STC1T單片機,插補速度能達到80K。如果將晶振頻率提高,插補速度能進一步提高。

現(xiàn)將相關資料附上,以供有需之士查閱:

1、+ q& \4 i7 H  d9 I
控制板電路原理圖

2、
. c4 U7 U  o' r: C$ b0 D5 c
單片機程序(用KEIL C編寫 本段程序僅實現(xiàn)第一象限直線插補并加減速功能)

3、, u, A, a. p3 w* t* X0 k9 W
VB
電腦程序(曾用于驗證單片機插補計算的正確性,
% {  A! n' X3 [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將插補軌跡繪制出來)

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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
7 n, a* y. p4 t" H同時預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
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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?
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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,因為其一是需要耗費我大量的業(yè)余時間來做這個工作,我不想太累,想輕松點做其它事情。其二是沒有現(xiàn)實需求,做出來了也只是自己玩玩而已。最近有點關注關節(jié)機器人,國內關節(jié)機器人的市場幾乎全被國外占領,讓國人無光啊
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5#
發(fā)表于 2010-5-27 14:22:18 | 只看該作者
好東東  很實用  我最近也準備做個類似的系統(tǒng)
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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加運動卡的方式。用別人成熟的技術做自己的產(chǎn)品。
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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>
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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。
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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。
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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,用在什么設備上,控制板是自己用,還是給別人做的控制系統(tǒng)?
- H1 C: X! X; j* W4 @1 E你可以在上面下載啊,難道你的權限不夠,確實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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