嵌入式PLC芯片組實(shí)現(xiàn)kp3－05m06r型運(yùn)動(dòng)控制器

4.2 從控制器軟件設(shè)計(jì)

從控制器采用c8051f330單片機(jī)，指令運(yùn)算速度高達(dá)25mips。從控制器對(duì)輸入脈沖采樣，接受主控制器發(fā)送的命令并進(jìn)行相應(yīng)的處理，輸入脈沖經(jīng)過(guò)分頻后，輸出相應(yīng)頻率的脈沖，并將有關(guān)信息發(fā)送給主站控制器。從控制器的作用相當(dāng)于一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接受主控制器的命令執(zhí)行不同的動(dòng)作，并把執(zhí)行的狀態(tài)反饋給主控制器，主要由以下5個(gè)功能程序組成。

start：上電復(fù)位初始化程序，輸入輸出端口配置，復(fù)位中間變量單元，啟動(dòng)spi、int0中斷。

int-int0：外部中斷0服務(wù)程序，對(duì)輸入脈沖進(jìn)行分頻處理及脈沖插補(bǔ)。

int-spi：spi中斷服務(wù)程序，spi通信報(bào)文的接收和發(fā)送。

int-t3：定時(shí)器t3中斷服務(wù)程序，監(jiān)控spi通信狀態(tài)和主程序執(zhí)行狀態(tài)。

main：主程序，解讀spi通信報(bào)文，完成脈沖點(diǎn)動(dòng)、定位。

4.3主從控制器的組合設(shè)計(jì)

主、從控制器之間以spi接口連接，spi通訊速率為500kbit/s，因此有利于提高系統(tǒng)的快速性和實(shí)時(shí)性。

主站采用定時(shí)發(fā)送/接收模式，嵌入程序初始化時(shí)，啟動(dòng)spi發(fā)送，定時(shí)時(shí)間到，先接收一字節(jié)數(shù)據(jù)，然后發(fā)送下一字節(jié)數(shù)據(jù)。當(dāng)所有報(bào)文發(fā)送完成后，暫停發(fā)送等待主程序處理報(bào)文，報(bào)文處理完后才啟動(dòng)下一輪發(fā)送。

從站采用中斷接收/發(fā)送模式，進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，先接收一字節(jié)數(shù)據(jù)，然后發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)，當(dāng)所有報(bào)文接收完成后，對(duì)應(yīng)的有相同字節(jié)的報(bào)文發(fā)送完成。此時(shí)從站停止接收?qǐng)?bào)文，等待主程序處理接收到的報(bào)文，報(bào)文處理完后，又啟動(dòng)下一輪報(bào)文接收過(guò)程。

報(bào)文結(jié)構(gòu)：stx+報(bào)文內(nèi)容+etx+crc。

stx：報(bào)文起始代碼，固定為02h。

報(bào)文內(nèi)容：起始2個(gè)字節(jié)為命令字對(duì)應(yīng)的ascii碼，以區(qū)別不同的報(bào)文，后面為報(bào)文實(shí)際 數(shù)據(jù)，全部采用ascii碼。

etx：報(bào)文結(jié)束代碼，固定為03h。

crc：校驗(yàn)和，報(bào)文內(nèi)容所有字節(jié)相加后再加etx的數(shù)值，然后轉(zhuǎn)換成ascii碼。

5 應(yīng)用舉例

5.1控制設(shè)備名稱

控制設(shè)備名稱：4套色圓網(wǎng)印花機(jī)控制系統(tǒng)。

5.2技術(shù)要求

同步傳動(dòng)包括兩部分：主傳動(dòng)同步主要是進(jìn)布電機(jī)與超喂電機(jī)、印花電機(jī)、烘房電機(jī)、立柱烘焙電機(jī)(含立柱烘焙電機(jī)與落布電機(jī)等單元之間的同步)之間的同步傳動(dòng);分同步傳動(dòng)則是實(shí)現(xiàn)印花電機(jī)與網(wǎng)頭分電機(jī)之間的同步傳動(dòng)，要求同步精度高。

電控系統(tǒng)由主軸運(yùn)動(dòng)控制噐(即主站)、從軸控制噐(4合)、人機(jī)界面等組成, 方便用戶編輯工藝程序(程序可保密)。

5.3控制系統(tǒng)框圖

控制系統(tǒng)框圖如圖3所示。

圖3 控制系統(tǒng)框圖

5.4控制方案

5.4.1同步控制

kp3-05m06r型運(yùn)動(dòng)控制器接收到由編碼器檢測(cè)的主電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理后，輸出頻率可調(diào)的、用于控制網(wǎng)頭分電機(jī)的脈沖，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)帶與網(wǎng)頭同步。

主傳動(dòng)是由嵌入式plc與同步控制器共同完成同步調(diào)節(jié)功能的。

5.4.2自動(dòng)對(duì)花控制

自動(dòng)對(duì)花不需要安裝高故障率的接近開關(guān)，只要編寫梯形圖程序并用觸摸屏輸入的步數(shù)傳送到d5904和d5905寄存器，且將自動(dòng)回零控制字d5907置1即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)花。

5.4.3插步控制

因?yàn)橛』ň纫蟾?，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)必須經(jīng)常修改插步數(shù)據(jù)，既耗時(shí)又達(dá)不到要求。使用該款運(yùn)動(dòng)控器后，只需對(duì)d5902和d5903寄存器賦值就能實(shí)現(xiàn)插步控制。

因篇幅所限，控制方案不能祥細(xì)介紹。

6 結(jié)論

實(shí)踐證明，采用基于嵌入式plc芯片組設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)控制噐，印花精度高、傳動(dòng)速度快、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益巨大，深受客戶好評(píng)。該設(shè)計(jì)方案具有推廣價(jià)值。