基于单片机的定尺飞锯切割机控制系统设计

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摘要
: L% Y- w- e$ s# V' M" H' T本课题的主要任务是重新设计焊管生产线上钢管切割设备——定尺飞锯切割机的控制系统。该系统主要完成对钢管、锯车的位置和速度的检测，以及根据此参数实时完成对锯车速度的控制,使锯车能够跟踪钢管速度的变化，从而达到准确定位，并控制锯车按照定尺要求精确在线切割。原76焊管生产线是十多年前设计的产品，其工作稳定性和精度都已不能令人满意。如今。对其进行重新设计、升级，提高整体设备技术水平，同时为以后对整个焊管生产线实施生产监控，在飞锯控制系统中加装上位机监控系统提供必要的准备。
# b) L: @( t1 o5 [) H飞锯控制系统以80C196KB单片机为核心，该芯片是采用CHMOS工艺以及面向寄存器结构的16位单片机。具有10位8通道ADC、两个16位定时器、全双工串行口等，它的集成度高，速度快，功耗低，特别适合于多路数据采集，控制系统等。本系统一方面应用单片机实现数字PD控制模型，另一方面为利用上位机实现对本系统的监控提供了平台。
9 W$ e5 J+ R( L; Y锯车对钢管速度的跟踪及准确定尺是本系统设计的一个关键与难点，系统采用了基于PD比例、积分、微分控制理论设计的数字控制器，针对本系统中的控制对象是运动中的锯车，输出量要保持连续性。所以经过分析，选用了最适合本系统特点的增量式位置PD控制算法。
对锯车及钢管的位置检测是本课题的一个重要环节，本系统采用了增量式光电编码器来实现位置的检测，采用新设计的脉冲处理电路，以达到正确反映钢管、锯车行程脉冲的目的。
4 s- F1 O0 Y: q+ p+ S新的定尺飞锯切割机控制系统极大地简化了原有Z80单板机控制系统，新控制电路元器件较少，电路简单。使系统的可靠性、稳定性、抗千扰性能有了质的提高。而且控制精度也比原来有所提高。
关键词:定尺飞锯机:控制系统;80C196K单片机;数字PID;光电编码器
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