平行縫焊機控制系統(tǒng)的研制
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1 系統(tǒng)的主要組成與功能
系統(tǒng)由上位機（PC機）和下位機（單片機）兩部分組成，硬件結構如圖1所示。
上位機（PC機）軟件采用可視化編程語言VB6.0開發(fā)，使用Mscomm控件完成PC機與單片機的數(shù)據(jù)通信，傳送控制信息、狀態(tài)信息和焊接參數(shù)；并利用VB6.0具有的對各種數(shù)據(jù)庫的操作能力實現(xiàn)焊接的人性化。下位機（單片機）通過串行接口接收PC機發(fā)送的命令，啟動工作程序，控制6個步進電機（其中x軸兩個、y軸1個、z軸兩個，旋轉θ軸1個），通過絲杠將電機的角位移轉換為線位移，帶動焊接電極按設計的軌跡運行，并實時向PC機傳送當前的運行狀態(tài)。系統(tǒng)的主要功能有：
①上位機實時監(jiān)視下位機的工作狀態(tài)，控制下位機的工作過程；設置下位機的工作參數(shù)，接收和發(fā)送數(shù)據(jù)信息、控制信息和狀態(tài)信息；記錄歷史芯片的焊接參數(shù)。系統(tǒng)在重新上電時，將最新的焊接參數(shù)作為本次焊接參數(shù)的默認值；進行數(shù)據(jù)處理并顯示數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)，指導操作過程；
②下位機控制6個步進電機的轉動，最終控制焊接電極的移動；控制焊接功率的大小并實現(xiàn)間歇控制；實現(xiàn)焊接電極的微調。
2.1 系統(tǒng)資源的利用
為充分利用PC機強大的數(shù)據(jù)處理能力、海量的存儲空間，有效地發(fā)揮單片機數(shù)據(jù)存儲器的作用，必須合理地分配系統(tǒng)資源。具體做法之一是PC機在發(fā)送焊接數(shù)據(jù)時，將其以浮點數(shù)存儲的焊接參數(shù)根據(jù)步進電機的步角和絲杠比轉換為脈沖數(shù)發(fā)送給單片機；二是當脈沖數(shù)占用的位數(shù)略大于單字節(jié)整數(shù)倍N位時，在滿足精度要求的前提下有：發(fā)送的數(shù)據(jù)=原數(shù)據(jù)/2n，這時對發(fā)送數(shù)據(jù)取整，單片機接收到該整數(shù)數(shù)據(jù)后，左移N位便可恢復真實數(shù)據(jù)。這樣既提高了通信效率，又減小了對單片機RAM的占用。
2.2 系統(tǒng)通信協(xié)議
波特率設置為4800bps；數(shù)據(jù)幀結構設置為：起始位1bit，數(shù)據(jù)位8bit，停止位1bit。
PC機向單片機發(fā)送的信息包包括數(shù)據(jù)信息包和控制信息包。數(shù)據(jù)信息包括結構為：以“S”字符開頭，其后為22字節(jié)的16進制數(shù)。發(fā)送時按ASCII碼格式（文本格式）發(fā)送，實際發(fā)送44個ASCII碼。下位機正確收到后，向PC機發(fā)“K”作為確認應答信號。若在規(guī)定的時間內，PC機未收到“K”信號，則重發(fā)。若三次未成功，則在屏幕上給出顯示信息。PC機必須保證44個ASCII碼的包長度，以免系統(tǒng)誤動?？刂菩畔Y構為：以大寫“O”開始，其后為單字節(jié)16進制數(shù)的控制字，實際發(fā)送兩個字節(jié)ASCII碼，也是以“K”作為應答信號，采用等比碼3/8。發(fā)送時高位在前，低位在后。
PC機從單片機接收的信息包括結構的主要內容為數(shù)據(jù)信息和狀態(tài)信號，且數(shù)據(jù)信息和狀態(tài)信息被同時發(fā)送。該信息以“S”開關，其后為32個1位16進制數(shù)的ASCII碼，以“K”作為結束信號。若PC機收到單片機發(fā)來的完整信息包，則有屏幕提示，指示用戶進行操作。
以上的信息由雙字節(jié)數(shù)、單字節(jié)數(shù)混合構成，信息包的頭與尾均采用非十六進制的ASCII碼字符，以示區(qū)分。接收方則按照協(xié)議雙方規(guī)定的算法進行解包，發(fā)送方按照雙方規(guī)定的數(shù)據(jù)結構組包。
3 下位機的主要組成模塊及設計思想
3.1 模信模塊
通信模塊的硬件組成由于令使用了一片MAX232完成電平的轉換功能而變得較為簡單，免去了一般芯片使用
關鍵詞：
焊接功率
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焊接功率 | 2005-10-10
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