時間:2010-02-04 16:23:25來源:limin
0 引言
本文主要介紹TS540DJ四軸運動控制器在點膠機上的應用,即TS540DJ點膠機控制系統,著重介紹系統硬件平臺和操作系統及其可移植性。
當運動控制器運用到電膠行業時,就產生了電膠機控制系統,與傳統的手動點膠機相比,它具有點膠均勻,精確點膠,高效點膠的諸多優點。眾為興研發的TS540DJ四軸點膠機控制系統是其典型代表,與傳統的數控設備相比,它有如下特點:
1.技術更新,功能更加強大,可以實現多種運動軌跡的控制,是傳統數控裝置的換代產品;
2.結構形式模塊化,可以方便地相互組合,建立適用不同場合、不同功能需求的控制系統;
3.操作簡單,在PC機上經簡單編程即可實現運動控制,而不一定需要專門的數控軟件。
4.實現開放性、互換性、可移植性和擴展性是運動控制技術的主要研究內容。具有如下特征:能方便地與機床、機器人等被控設備聯接;一個運動控制器從硬件上可以實現一到多個坐標軸的位置、速度和軌跡伺服控制,從軟件上具有完善的軌跡插補、運動規劃和伺服控制功能;
本文主要介紹TS540DJ四軸運動控制器在點膠機上的應用,即TS540DJ點膠機控制系統。
1 系統整體構成
整個控制系統使用伺服電機來實現,有編碼器反饋,具有精確度要高的特點,以松下交流伺服電機為例,對于帶標準2500線編碼器的電機而言,由于驅動器內部采用了四倍頻技術,其脈沖為360°/10000=0.036°。又比如富士伺服FALDIC-W系列帶17位編碼器的電機而言,驅動器每接收131072個脈沖電機轉一圈,即其脈沖當量為360°/131072= 0.00275°,是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的655分之一。
1)液晶+觸摸屏模塊,該控制器集成有觸摸和液晶屏驅動電路,采用5.7寸單色液晶屏和四線電阻式觸摸屏,其分辨率為320×240。
2)TS540DJ為此控制系統的核心即“大腦”,它是眾為興典型的四軸運動控制器,具有簡單,實用,穩定性高等諸多優點。
3)伺服技術在此控制系統中起到了精確控制的作用,有了它們,系統的點膠精度大大提高。
1.1 系統硬件構成
該系統主要由TS540DJ四軸運動控制器,伺服驅動器,和包括伺服電機的點膠機構成。
TS540DJ控制器是其核心部分,整個控制系統的“大腦”。
該四軸運動控制器TS540DJ是由四塊集成電路板構成,它們分別是:電源板,顯示器集成電路板,核心主控板和輸入/輸出板。電源板將220V交流電轉化為控制器可以接受的電源,一般為5V—12V。輸入輸出板則是控制器與外界通信的“通道”。顯示器集成板主要是集成液晶+觸摸屏電路的集成板,其內部集成了液晶+觸摸屏的驅動電路,間接依靠來自電源板的電源。核心板是這個控制系統的“核心”,它內部集成了很多芯片,諸如:Lattice公司的CPLD,兩片閃存,DSP四軸運動控制芯片ADT-MC814,Synchronous DRAM,ARM芯片。這些資源的有機組合構成了整個運動控制器的“大腦”,通過接收和處理鍵盤的輸入信號來滿足用戶的各種要求。
基于ARM7+DSP+CPLD雙CPU,高速,可編程的硬件平臺。
眾為興這款四軸運動控制器選用ARM+DSP+CPLD的雙CPU,高速,可編程結構來實現嵌入式系統的硬件平臺。該硬件平臺支持UC/OSⅡ操作系統,它可以滿足系統實時性和多任務操作的要求。該ARM SoC芯片的主要責任是處理運行系統中與管理相關的任務,是系統的主控制CPU;而DSP主要負責運行插補運算等運算量較大、各軸驅動等對實時性要求較高的任務。由于其獨立完成繁重的運算,不占用主控CPU,使得主控制CPU得以解放出來專門從事有關管理的工作。
主控ARM SoC芯片是高速32位微控制器,它具有速度快、片上資源豐富,易于實際設計等特點,適用于很多控制系統。該處理器使用ARM7TDMI內核,支持I/O輸入輸出,其寫緩沖器可以存儲輸入的信號,8K寄存器可以暫時存儲程序。它支持擴展的SDR以便于程序的直接運行,實時性較強,支持擴展的閃存以便于程序與數據的存儲。通過總線,CPU內核可以直接對LCD,集成ROM/SRAM/DRAM等存儲器還有DMA通道進行控制。它還支持兩通道UART,四通道DMA,ⅡC總線接口,ⅡS總線接口,同步SIO,方便數據與程序的存儲以及與外界的交流。而且該微處理器非常適合于運行多任務操作系統如UC/OSⅡ等操作系統,程序簡單,方便修改,支持網絡通訊,實時性很強。
其片上資源包括:ARM7TDMI內核帶8KBCache的內部SAM;LCD控制器;帶自動手握的2通道UART,每個包括一個波特率發生器,發送器,接受器,控制單元,波特率發生器以主頻為時鐘源,發送與接收器包含16字節FIFO和移位寄存器;4通道DMA;系統管理器(片選邏輯,FP/EDO/SDRAM控制器),一般用于控制擴展的SDRAM,FLASH存儲器例如這里HY57V641620HG的SDRAM和K9F5608U0B的FLASH存儲器;帶PWM功能的5通道定時器和一個內部定時器;一個看門狗定時器;帶有日歷功能的RTC;8通道10位的ADC;ⅡC總線接口;ⅡS總線接口;同步SIO。它還采用了新的總線結構,即SAMBALⅡ。
運動控制芯片ADT-MC814以單一芯片而可控制4軸的脈沖序列輸入之伺服馬達、步進馬達。它可以進行各軸獨立的定位控制、速度控制,另一方面亦可在4軸中任意的選擇2軸或是3軸來進行圓弧、直線、位方式插補。
它能與8/16位數據總線接口,通過命令、數據和狀態等寄存器實現4軸3聯動的位置、速度、加速度等的運動控制和實時監控,實現直線、圓弧、位元3種模式的軌跡插補,輸出脈沖頻率達4MHz。每軸都有伺服反饋輸入端、4個輸入點和8個輸出點,能獨立地設置為恒速、線性、非對稱S曲線加/減控制、非對稱梯形加/減速控制方式,并有2個32位的邏輯、實際位置計數器和狀態比較寄存器,實現位置的閉環控制。它 還有自動搜尋原位、輸入信號濾波器、同步動作、輸出脈沖32位、圓弧/直線插補脈沖范圍32位、完全S曲線加減速的非對稱、手動設定模式、位置計算器的可變環形、Z相輸入的實位計數器的清除、實位計數器的增減反轉等功能。
它具有如下特點:當主CPU通過接口設定好必要的參數之后,不需要主控制CPU的干預就能自動完成插補運動控制,改變了以往運行過程還需占用主控制CPU的情形,也減少了相應軟件的設計,提高系統的運行速度。片上集成有專用的運動控制的I/O接口,如硬件限位、急停等,可簡化數控系統的硬件設計,提高系統運行的穩定性。它與主控制CPU之間的通訊簡單,易于協調。
以ADT-MC814四軸運動控制芯片和ARM SoC芯片為硬件平臺的核心,根據數控系統的功能特點和工作特性要求,分別集成與擴展了如下的功能模塊。
(1)擴展FLASH模塊,ARM主控CPU片上集成有8 K字節的ROM,但這對于控制系統的運行還遠遠不夠,必須進行片外擴展。該主板在片外擴展了2片FLASH芯片,一片為32M Nand FLASH ROM,主要用于數據存儲,另外一片為2M Nor FLASH ROM用于存儲系統運行所需的程序代碼,語言字庫,需要斷電和長期保存的系統參數、插補參數等。
(2)擴展SDRAM模塊,該ARM芯片上集成有SRAM,但由于數控系統在運行過程中需要有充足的RAM空間,特別是由于運算和RTOS的多任務調度以及文件系統的運行都將產生大量的堆棧、全局變量和局部變量,而且由于系統內置CPLD的運行也將占用一部分RAM空間。因此在數控系統設計時,在片外擴展了一片8M字節的靜態高速RAM,即SDRAM可以擴展RAM空間,程序運行和增強系統的運行效率和實時性。
(3)RTC時鐘控制模塊,也就是日歷系統,需要在系統斷電時能夠長時間的保持日歷的工作狀態。當系統工作時,進行到文件相關操作時,如在數據傳輸或用戶在對系統進行編程、二次開發時,都需要數據以文件的形式進行存儲或傳輸,需要記錄下文件編寫的日期,以便文件系統的管理。這里使用的是RTC實時時鐘系統。
(4) LCD控制模塊,主要用于完成液晶顯示的控制刷新和它與主CPU的數據交換,將點膠機的當前狀態、系統信息、坐標信息、參數信息等通過LCD向用戶顯示,屬人機交互的一部分。
(5)鍵盤控制模塊,它是數控系統交互的重要環節,鍵盤擴展電路采用Lattice的CPLD來實現專用鍵盤接口芯片。這種設計使得鍵值判斷等可通過CPLD編程來實現,最大限度節省了ARM主控芯片的資源。
(6)數據采集模塊,數控系統中現場加工實時監控和診斷很重要,本系統數據采集模塊設計主要是基于主控芯片上集成的ADC模塊和伺服系統中的編碼器信息反饋等。
(7)PC網絡通訊模塊,為了適應數控系統網絡化的發展趨勢,控制器設置了高速串行接口,進行網絡通訊。
(8) JTAG調試接口, JTAG是Joint Test Action Group縮寫,是IEEE的標準規范,ARM7TDMI內部提供了3個JTAG型的掃描鏈,可以進行調試和配置嵌入式的ICE-RT邏輯。JTAG仿真器也稱為JTAG調試器,是通過ARM芯片上的JTAG邊界掃描口進行調試的設備。JTAG仿真器Multi-ICE比較便宜,支持ARM 實時調試提供觸發點位置上處理器運行的寶貴歷史記錄,現場信息通過Multi-ICE 可以控制存儲器和內核寄存器內容,而且連接比較方便。它可以通過現有的JTAG邊界掃描與ARM CPU核進行通信,屬于完全非插入式調試。該系統使用它無需目標存儲器,而且不占用目標系統的任何端口,是一種簡單,有效的在線仿真調試技術。
(9) I/O接口,主要完成內置PLC對外部點膠機控制系統電氣,電機控制輸出和其他功能模塊的對外輸出,由驅動元件、繼電器元件和光耦隔離元件等組成,該系統中集成了很多I/O接口,用于對外輸入/輸出數據/脈沖信號。
(10)插補控制模塊,分為直線插補,圓弧插補,位模式插補三大插補模塊,四軸運動控制芯片ADT-MC814內部集成的三大控制模塊,分別完成三大插補功能。其中,插補速度 1~4MPPS;插補范圍是各個軸-8388607~+8388607;插補精度各種插補是有區別的,直線插補插補位置精密度 ±0.5LSB以下,圓弧插補插補位置精密度 ±1LSB以下。
(11)此ARM芯片內部沒有集成的USB,而是外部工控主板集成了USB控制器芯片和USB接口,具有以下特點1)數據傳輸速率高。USB高速:480Mb/s;USB全速:12Mb/s;USB低速:1.5Mb/s。 2)數據傳輸可靠。USB事務處理包括錯誤檢測機制,可以確保數據無錯誤發送,在發生錯誤時,事務處理可以重新進行。 3)同時掛接多個USB設備,每個USB總線支持127個設備的連接。 4)支持熱拔。USB實現了真正的"即插即用"功能,設備連接后由USB自檢測,并且由軟件自動配置,完成后立刻就能使用,不需要用戶進行干涉。系統支持主/從USB接口,可以與外界進行程序/數據等的高速交換。
(12)UART模塊即是異步通信模塊,它支持系統與外部的數據,信息交流。
(13)ⅡC,ⅡS,同步SIO總線模塊,ⅡC總線模塊可以節省大量的地址,數據線和地址解碼器和相互連接的邏輯系統,用于CPU與外圍芯片的連接。集成ARM芯片具有1通道多主ⅡC總線,可進行基于中斷的操作模式,可進行串行,8位雙向數據傳輸,標準模式速度達到100Kbit/s,快速模式達到400Kbit/sIIC總線操作模式為:主發送模式、主接收模式、從發送模式、從接收模式。 ⅡS總線模塊,這里集成的ⅡS總線有1通道音頻總線接口,可進行基于DMA的操作模式,可進行串行,8/16位雙向數據傳輸,支持MSB—justified數據格式。同步SIO總線模塊,這里集成的SIO總線模塊有1通道SIO,可進行基于DMA/中斷的操作模式,可編程的波特率,支持8位串行數據的傳輸與接收。
(14)DMA模塊,ARM芯片集成模塊,可以和硬盤,FLASH,SDRAM等外設高速交換數據,減少數據交換時對CPU的占用。這里集成有2通道DMA控制器。
(15)BDMA模塊,BDMA是橋聯DMA類型的DMA通道,在這個體系結構中,為了實現全雙工,數據傳輸使用兩個BDMA通道。數據傳輸可以先由內部總線送到內存,然后傳到BDMA控制器通道0/1,再通過控制器寫入總線并傳輸給外設。
(16)RS—232模塊,RS—232C是美國電子工業協會EIA制定的串行物理接口。而且RS-232-C接口是目前最常用的一種串行通訊接口。但是,由于其規定了驅動器有2500PF的電容負載,而且它屬于單端信號傳輸,所以其傳輸距離一般限于20米以內。
(17)指令/數據/處理模塊,ADT-MC814運動控制芯片中集成有此種模塊,主要用于處理主控芯片傳輸的指令,運算大量的插補數據,獨立完成插補任務。
整個控制系統從伺服驅動角度出發可以看作是伺服控制系統,采用的是交流伺服運動系統的集中控制結構。
圖中交流電機的傳感器通常為電流、位置、速度和溫度等傳感器,作為電機控制算法的輸入量,運動機構的傳感器取決于工藝過程的控制量,這里采用是位置、速度、電流等傳感器。執行元件是三相交流電機。集中式控制系統中,工藝軟件或應用軟件固化在控制器中,對接收到的命令信號及傳感器信號進行運算、判斷,以數字量或模擬量控制驅動器或功率開關,主、輔運動機構在交流電機及執行元件的驅動下完成特定運動。除控制器外,其它部件間沒有電信號方面的聯系,所有控制信號都來自控制器。
構成交流伺服運動系統的四部分依研制開發的技術難度從低到高依次為:控制器、電機、傳感器和驅動器,應據此配置開發資源。以下分別加以闡述。
控制部分:硬件技術最成熟、實現最容易、見效最快。但目前使用較多的是PLC,也為進口產品,價格偏高。用微控制器為核心組成的系統替代PLC,性能和可靠性可與之媲美,價格可以大大降低。這里采用的就是微控制器為核心組成的系統,如前面所述。軟件上針對點膠機系統,眾為興建立了自己的一套較為簡潔通用的應用語言和算法。
電機:經過十多年的發展,永磁同步伺服電機已進入發展期,愈來愈引起工業界的重視。單從電機本身來看,國內廠家完全具備與國外廠家競爭的能力,如設計能力、價格水平、制造工藝等。今后應對電機的結構、制造工藝、材料、電磁設計進行研究,適當時候制訂相應的工業標準。這里即采用永磁同步伺服電機實現。
傳感器:傳感器是控制系統中的主要元件,電機的磁場定向控制就需要電流和位置傳感器,運動控制系統中還需要其它種類的傳感器。此伺服系統需要使用電流和位置傳感器。
驅動器:驅動器技術是整個系統的瓶頸,主要原因是:
功率電子器件的可靠性及系統設計水平低下,智能功率模塊(IPM)和專用智能功率模塊(ASIPM)的發展,使一般技術人員也能從事小功率電子線路的設計,但對大功率電子線路的設計可靠性還應進行系統研究。
所以,伺服驅動器的選擇尤為重要,此系統可以使用交流伺服驅動器:QS5,眾為興自主研制的伺服驅動器,其IPM采用的第三代IPM,優點頗多。
1.2 系統軟件構成
(1)硬件驅動層是通過抽象底層硬件的物理行為,使上層用戶實現對硬件功能的調用。硬件驅動程序單獨分層的編程思想為系統的升級提供了良好的條件。FPGA采用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個新概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊IOB(Input Output Block)和內部連線(Interconnect)三個部分。FPGA的基本特點主要有:
1)采用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的芯片。
2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。
3)FPGA內部有豐富的觸發器和I/O引腳。
4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發費用最低、風險最小的器件之一。
5)FPGA采用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。
FPGA是由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態的,因此,工作時需要對片內的RAM進行編程。用戶可以根據不同的配置模式,采用不同的編程方式。
加電時,FPGA芯片將EPROM中數據讀入片內編程RAM中,配置完成后,FPGA進入工作狀態。掉電后,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器,只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。當需要修改FPGA功能時,只需換一片EPROM即可。這樣,同一片FPGA,不同的編程數據,可以產生不同的電路功能。因此,FPGA的使用非常靈活。FPGA是硬件編程驅動的典范。該工控住板上集成有CPLD,帶有EEPROM,更容易擦寫,一種結構可以產生一種功能。
(2)操作系統層,UC/OSⅡ是一個目前流行的實時操作系統,它是由Jean J.Labosse編寫的。該內核是源代碼代碼公開的,占先式,嵌入式可剝奪型實時內核之一。它是多任務操作系統。
(3)應用軟件,編程是在操作系統的基礎上進行的,這里的編程環境是基于ARM的ADS1.2軟件開發環境。它提供了ARMC,ARMC++,Thumb C,Thumb C++四種編譯器對原代碼進行編譯。
1.2.1 UC/OSⅡ操作系統簡介
點膠機控制系統采用UC/OSⅡ操作系統,相比其他的操作系統,UC/OSⅡ具有以下特點:
1公開源代碼。整個內核大多采用C語言編寫,同時有詳細的注解,很適合研究與開發之用。
2可移植性。內核采用移植性很強的ANSIC編寫,只有和微處理器硬件相關的那部分是用匯編語言寫的。匯編語言寫的部分已經壓到最低限度,使得UC/OSⅡ便于移植到其他微處理器上。
3可固化。UC/OSⅡ是為嵌入式應用而設計的,這就意味著,只要具有固化手段,UC/OSⅡ便可以嵌入到讀者的產品中成為產品的一部分。
4可裁減。用戶可根據需要只使用UC/OSⅡ中應用程序需要的那些系統服務,這樣可以減少產品中UC/OSⅡ需要的存儲空間。
5多任務。UC/OSⅡ可管理64個任務,其中8個留給系統用。應用程序最多可以有56個任務。賦予每個任務的優先級必須是不同的,這意味著UC/OSⅡ不支持時間片輪轉調度法—該調度法適合于調度優先級平等的任務。
6穩定與可靠性。UC/OSⅡ是基于UC/OS的,UC/OS是自1992年以來有數百個商業應用,是一個可靠性與穩定性極好的系統。
7.1.2.2 uC/ OS—II操作系統的移植
實際上將uC/ OS—II 移植到ARM 處理器上,需要完成的工作主要是以下三個與體系結構相關的文件:OS CPU.H,OS CPU.C 以及OS CPU A.S。
OS CPU. H 的移植,文件OS CPU. H 中包括了用# define 語句定義的與處理器相關的常數、宏以及類型。 移植時主要修改的內容有:與編譯器相關的數據類型的設定;用#define 語句定義2 個宏開關中斷;根據堆棧的方向定義OS STK GROWTH等。
在將uC/ OS - II 移植到ARM 處理器上時,首先進行基本配置和數據類型定義。重新定義數據類型是為了增加代碼的可移植性,因為不同的編譯器所提供的同一數據類型的數據長度并不相同,例如int型,在有的編譯器中是16 位,而在另外一些編譯器中則是32 位。所以,為了便于移植,需要重新定義數據類型,如INT32U 代表無符號32 位整型。typedefunsigned int INT8U ,就是定義一個8 位的無符號整型數據類型。其次就是對ARM 處理器相關宏進行定義,如ARM處理器中的退出臨界區和進入臨界區的宏定義,退出臨界區宏定義[5 ] : # define OS EXITCRITICAL () ARMDisable Int ( ) / / 關中斷,進入臨界區宏定義# define OS ENTER CRITICAL ( ) AR2MEnableInt () / / 開中斷. 最后就是堆棧增長方向的設定. 當進行函數調用時,入口參數和返回地址一般都會保存在當前任務的堆棧中,編譯器的編譯選項和由此生成的堆棧指令就會決定堆棧的增長方向,定義為# define OS STK GROWTH 1.
OS CPU. C 的移植包括任務堆棧初始化和相應函數的實現. 在這里,共有6 個函數:OSTaskStkInit( ) , OSSTaskCreateHook ( ) , OSTaskDelHook ( ) , OS2TaskSwHook( ) ,OSTaskStatHook ( ) , OSTimeTickHook () 。其中后面的5個HOOK函數又稱為鉤子函數,主要是用來對uC/ OS - II 進行功能擴展。這些函數為用戶定義函數,由操作系統調用相應的HOOK函數去執行,在一般情況下,他們都沒有代碼,所以實現為空函數即可。而函數OSTaskStkInit( ) 對堆棧進行初始化,在ARM 系統中,任務堆棧空間由高到低依次為PC ,LR ,R12 ,R11 , ⋯,R1 ,R0 ,CPSR ,SPSR. 在進行堆棧初始化后,OSTaskStkInit ( )返回新的堆棧棧頂指針.
OS CPU A. S 文件的移植需要對處理器的寄存器進行操作,所以必須用匯編語言來編寫。這個文件的實現集中體現了所要移植到處理器的體系結構和uC/ OS - II 的移植原理。 它包括4 個子函數:OSStartHighRdy() , OSCtxSw() , OSIntCtxSw() ,OSTick2ISR()。其中難點在于OSIntCtxSw() 和OSTickISR() 函數的實現,因為這兩個函數的實現與移植者的移植思路以及相關硬件定時器、中斷寄存器的設置有關.在實際的移植工作中,這兩處也是比較容易出錯的地方。
OSIntCtxSw( )函數由OSIntExit( )函數調用,而OSIntExit()函數又由OSTickISR() 調用. OSIntCtxSw()函數最重要的作用就是它完成在中斷ISR中直接進行任務切換,從而提高了實時響應的速度. 它發生的時機是在ISR 執行到OSIntExit ( )時,如果發現有高優先級的任務因為等待time tick 的到來獲得了執行• 7 2 • 第4 期李學橋等:uC/ OS - II 在ARM系統上的移植與實現的條件,就可以馬上被調度執行,而不用返回被中斷的那個任務之后再進行任務切換. 實現OSIntCtxSw() 的方法大致也有兩種情況[7 ] :一是通過調整SP 堆棧指針的方法,根據所用的編譯器對于函數嵌套的處理,通過精確計算出所需要調整的SP 位置來使得進入中斷時所作的保護現場的工作可以被重用. 二是設置需要切換標志位的方法,在OSIntCtxSw( ) 里面不發生切換,而是設置一個需要切換的標志,等函數嵌套從進入OSIntExit( )= >OS ENTER CRITI2CAL()= >OSIntCtxSw( )=>OS EXIT CRITICAL()=> OSIntExit( )退出后,再根據標志位來判斷是否需要進行中斷級的任務切換。
其次是對OSTickISR() 修改。OSTickISR() 首先在被中斷任務堆棧中保存CPU 寄存器的值,然后調用OSIntEnter()。隨后調用OSTimeTick(),檢查所有處于延時等待狀態的任務,判斷是否有延時結束就緒的任務。最后調用OSIntExit( )。如果在中斷中(或其他嵌套的中斷)有更高優先級的任務就緒,并且當前中斷為中斷嵌套的最后一層,OSIntExit( )將進行任務調度。如果進行了任務調度,OSIntExit()將不再返回調用者,而是用新任務的堆棧中的寄存器數值恢復CPU 現場,然后實現任務切換。如果當前中斷不是中斷嵌套的最后一層,或中斷中沒有改變任務的就緒狀態, OSIntExit ( ) 將返回調用者OSTickISR ( ) ,OSTickISR() 返回被中斷的任務. 最后就是退出臨界區和進入臨界區函數. 進入臨界區時,必須關閉中斷,用ARMDisableInt () 函數實現. 在退出臨界區的時候恢復原來的中斷狀態,通過ARMEnableInt ( ) 函數來實現。至于進行任務級上下文切換,則是由匯編子程序OSCtxSw 實現。
2 功能實現
2.1 數控三軸點膠機模型機
上圖7.2.1為數控三軸點膠機模型機。由圖上可知,X,Y,Z三軸方向上,在伺服電機驅動下,工件在加工平臺上通過絲杠做兩個方向運動。這樣就可以實現工件的加工,即點膠過程。點膠機上一般有一個/幾個膠槍,一個膠槍只能用來完成一個工件的加工,多個膠槍用來完成一組的工件的同時點膠,它們一般呈現矩陣狀或者其他規則形狀。還有個電磁閥用于調整膠水的流量。有的時候點膠機還有一個壓力供應裝置用于噴射膠水。
2.1 案例
1)工程概述
以上是實際的加工的工件陣列,在此僅針對點線加工進行說明,對于點點操作相對簡單一些,在此就不再說明了,系統可以通過參數設定來選擇是點點還是點線操作。系統可以自由設定加工的行列數(X方向或Y方向),以實現教導編輯一組工件,進行多組加工的目的。
a)系統上電回機械原點,確定機床的初始工作位置。
b)安裝需加工的工件,選擇加工的文檔,進入原點設定界面,設定系統的工作原點(加工數據的坐標位置均是參考此原點的位置)
c)進入教導界面進行工件的軌跡教導編程或直接導入CAD圖形,系統會自動把CAD圖形轉換為我們標準的表格式數據以便于用戶再對其進行靈活的編輯操作。
d)數據教導編輯完成后,可以進行單步校準操作以檢測教導位置的準確性,同時系統亦可以進行模擬運行操作。
e)根據您的模具尺寸進行X,Y偏移位置設定,以實現在加工時系統自動進行陣列加工。
f)選擇加工界面,按“啟動”即可開始加工,加工過程中可以隨時選擇暫停加工,以及停止加工操作,便于您對加工過程進行控制操作。
加工時,可以是一個點的點膠,也可以是一個規則的形狀的點膠,在處理過渡線時,可以采用分組加工的方法。當交稅過夜時,首先將已經干涸的部分擠出噴槍外面,然后再進行點膠。一般采用將噴槍推至點膠位的方法。當電膠路線是銳角形狀時,可以采用在適當位置插入更小銳角,然后,沿著此銳角進行點膠的方法,這樣可以減少過渡圓弧產生的影響。
3 結論
由整個控制系統的框架可以看出控制器是其核心部分。其中,ARM芯片和DSP運動控制芯片ADT-MC814是核心中的核心。可以這么說,兩芯片性能的優劣決定著整個系統性能的優劣。可以預見,伺服驅動器在將來的數控行業中一定會占有一席之地,其性能優劣對于整個控制系統性能的優劣起到了至關重要的作用,是制約整個系統性能優劣的一個瓶頸,而決定系統運行的質量的另一個重要因素是軟件構成。
眾為興就是因為有自己的一套軟件和編程技術,所以才創出了自己的一套數控解決方案。這套方案使得嵌入式技術在數控方面得到更加廣泛的應用。控制器TS540DJ在點膠機上的應用提高了工業生產力,給工業生產帶來了突飛猛進的增長。
標簽:
上一篇:眾為興基于運動控制卡的噴涂...
中國傳動網版權與免責聲明:凡本網注明[來源:中國傳動網]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權均為中國傳動網(www.hysjfh.com)獨家所有。如需轉載請與0755-82949061聯系。任何媒體、網站或個人轉載使用時須注明來源“中國傳動網”,違反者本網將追究其法律責任。
本網轉載并注明其他來源的稿件,均來自互聯網或業內投稿人士,版權屬于原版權人。轉載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權法律責任。
產品新聞
更多>2025-06-16
2025-06-09
2025-06-06
2025-05-19
2025-04-30
2025-04-11