電動(dòng)脹管機(jī)數(shù)字化控制系統(tǒng)
一：系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
電動(dòng)脹管機(jī)的控制要求, 要求控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下功能:
a.不同材質(zhì) 、管子直徑、管板厚度的預(yù)設(shè)
b.脹管機(jī)扭矩的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié);
c.脹管機(jī)的故障急停和顯示 。
設(shè)計(jì)基于 PIC單片機(jī)的控制原理框圖如圖 1所示。在脹管的過程中, 單片機(jī)控制系統(tǒng)按照控制要求完成了對(duì)材質(zhì)選擇 、管子直徑選擇 、管板厚度選擇 、脹管機(jī)扭矩 (以電流顯示 )實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)以及故障急停和數(shù)字顯示等的控制。
脹管機(jī)扭矩 (電流 )的設(shè)定值經(jīng)過 A/D通道讀入單片機(jī), 開關(guān)、材質(zhì)選擇、管子直徑選擇、管板厚度選擇等通過 I/O口讀入單片機(jī), 脹管器送電、脹管控制 、故障指示和電流數(shù)字顯示等信號(hào)通過 I/O口輸出。
二：軟件設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)中控制軟件采用模塊化設(shè)計(jì)方法, 以主程序?yàn)楹诵脑O(shè)置了許多功能子程序模塊, 運(yùn)行過程中通過主程序調(diào)用功能子程序模塊, 簡化了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。主要的功能模塊有初始化程序 、A/D轉(zhuǎn)換子程序、參數(shù)讀入子程序和各種延時(shí)子程序等 。主程序流程框圖如圖2所示。
程序開始時(shí), 脹管機(jī)上電, 單片機(jī)立即進(jìn)行各個(gè)端口的初始化工作, 初始化完成后, 單片機(jī)控制系統(tǒng)處于待命狀態(tài), 等待開關(guān)按下。一旦開關(guān)按下, 電源接通,調(diào)用參數(shù)讀入子程序, 即讀入事先在面板上設(shè)定的脹管機(jī)扭矩、不同材質(zhì)、管子直徑和厚度等。然后, 按照讀入的參數(shù)開始進(jìn)行脹管操作。在脹管的過程中, 隨著脹管器的不斷擴(kuò)張, 脹管機(jī)所提供的扭矩也隨之增大, 脹管機(jī)的電機(jī)電流也隨之增大, 經(jīng)過對(duì)扭矩 (電流)的采樣, 數(shù)碼管顯示實(shí)際時(shí)的工作電流, 與預(yù)先設(shè)定的脹管值扭矩比較, 到達(dá)設(shè)定值時(shí)電機(jī)自動(dòng)停轉(zhuǎn) 。經(jīng)延時(shí)子程序的延時(shí), 脹管機(jī)輸出停止脹管信號(hào), 脹管機(jī)逆時(shí)針反轉(zhuǎn), 使脹管器開始松開 。待松開時(shí)間到達(dá)一定時(shí)間時(shí), 脹管機(jī)停轉(zhuǎn), 從而完成一個(gè)脹管過程。
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