2022

光柵尺在數(shù)控線切割機床的閉環(huán)應(yīng)用

目前在線切割機床中，系統(tǒng)發(fā)出進(jìn)給指令后，經(jīng)過驅(qū)動電路的功率放大，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)角度，絲杠通過齒輪減速裝置旋轉(zhuǎn)，被絲杠的螺母機構(gòu)轉(zhuǎn)換為機床的直線位移。線切割機床各軸的移動速度和位移量由輸入脈沖的頻率和脈沖數(shù)決定。此時機床的信息流是單向的，在發(fā)出進(jìn)給脈沖后，實際的移動值不再反饋，那么下面一起了解下光柵尺在數(shù)控線切割機床的閉環(huán)應(yīng)用吧!

線切割機床標(biāo)尺信號的輸出頻率高，直接讀取到機床上很難確保實時性，可以通過高性能機床實現(xiàn)，但需要編寫大量的程序。設(shè)計尺度接口模塊，可以實現(xiàn)信號的細(xì)分、閥向、位置的計算和顯示。模塊獨立工作，上位機何時需要數(shù)據(jù)，直接從數(shù)據(jù)總線讀取即可。在保證控制系統(tǒng)實時性的同時，提高了系統(tǒng)的反應(yīng)速度。采用的標(biāo)尺分辨率為1m。

1、標(biāo)尺信號

標(biāo)尺的輸出信號是電信號，標(biāo)尺移動1個間距時，輸出的電信號將發(fā)生1個周期的變化。它通過測量信號的變化周期來檢測移動的相對位移。計數(shù)器計數(shù)值乘以光柵距離，即為直線電機進(jìn)行的位移。

輸出信號的相位角相差90o時，方向為正，反之為負(fù)。以z信號為校準(zhǔn)信號消除累積誤差。如果害怕a信號下降而收集b信號，就可以判定運動方向。 a信號的上升沿和下降沿都比b信號提前1/4W時，在a信號的下降沿收集到的b信號為“1”，此時為正向運動。 a信號的上升沿和下降沿都比b信號延遲1/4W，在a信號的下降沿收集到的b信號為“0”，此時為逆運動。根據(jù)收集到的運動信號的方向和a信號變化的周期數(shù)，通過計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)(正向計數(shù)或反向計數(shù))，可以測量總位移。

2、接口模塊整體的構(gòu)成

標(biāo)尺輸出信號的測量和處理需要經(jīng)過濾波、整流、細(xì)分辨率電路、計數(shù)電路、接口電路，實現(xiàn)與系統(tǒng)總線的交換。

2.1細(xì)分電路

尺度信號的細(xì)分和識別是進(jìn)步尺度測量精度的重要一步。在光柵向錯和細(xì)分電路的設(shè)計中，有將向錯和細(xì)分電路分離，向錯電路只向錯標(biāo)尺的輸出信號，細(xì)分的脈沖信號不向錯的設(shè)計，由此實現(xiàn)的測量誤差為考慮定向功能時，應(yīng)該對細(xì)分的信號進(jìn)行定向設(shè)計，否則無法提高測量精度。這就是詳細(xì)區(qū)分電路設(shè)計的要點。

2.2計數(shù)電路

本系統(tǒng)采用8254實現(xiàn)計數(shù)功能。正反脈沖PX、NX分別成為計數(shù)器8254的時鐘CLK，輸出信號成為位移的脈沖數(shù)。地址線A0、A1與8254條片選擇線一起決定8254個地址。2.3接口電路

線切割機床在設(shè)計接口電路時，主要考慮三個因素：

1)總線負(fù)載。當(dāng)CPU讀取板卡上的存儲器或接口時，存儲器芯片型接口芯片將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)總線的數(shù)據(jù)總線，此時數(shù)據(jù)總線上的所有負(fù)載都是存儲器芯片型接口芯片的負(fù)載。為了保證總線的正常工作，必須在接口電路中增加雙向的數(shù)據(jù)驅(qū)動。

2)公共汽車的競爭。 PC是獨立的I/O接口尋址方式，對于一個地址，計算機可以有I/O讀取、DMA讀取和內(nèi)存讀取，在它們的尋址解碼中加入AEN信號，DMA操作被輸入I/I /內(nèi)存讀取。內(nèi)存I/O接口的地址容易混淆，可以利用硬件電路進(jìn)行訪問，避免總線沖突。只有在CPU讀取接口卡時，才允許三態(tài)門與系統(tǒng)數(shù)據(jù)線導(dǎo)通，在其他任何時刻這些三態(tài)門都必須呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。

3)接口保護(hù)。接口電路還需要考慮接口電路的故障和動作時的誤動作對計算機的損傷。

以上介紹的就是光柵尺在數(shù)控線切割機床的閉環(huán)應(yīng)用，如需了解更多，可隨時聯(lián)系我們!

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