冷彎式彎管機(jī)的角度檢測(cè)與數(shù)控設(shè)計(jì)

1、冷彎式彎管機(jī)的角度檢測(cè)與數(shù)控設(shè)計(jì)摘要：在現(xiàn)代的加工制造業(yè)中，數(shù)字自動(dòng)化控制已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的控制方法，而利用最為普及還是單片機(jī)，利用單片機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)的首選方法。本課題主要是對(duì)彎管機(jī)數(shù)控的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，研究了管材彎曲加工的工藝特點(diǎn)，對(duì)管材彎曲變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)進(jìn)行了分析，利用塑性理論建立了管材彎曲力矩的計(jì)算公式。在前面的基礎(chǔ)上，結(jié)合彎管機(jī)的實(shí)際工作原理，選擇MSC-51單片機(jī)對(duì)彎管機(jī)進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過選擇合乎的傳感器、顯示擴(kuò)展芯片8279、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809、74LS273、譯碼器74LS138、程序存儲(chǔ)器2764等元件完成數(shù)控系統(tǒng)的硬軟件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容由機(jī)

2、械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)部分構(gòu)成。本人主要完成了數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵字：彎管機(jī)；數(shù)控系統(tǒng)；單片機(jī)； Cold-bend-bend-point detection and NC designAbstract: In a modern processing industry, the number of automated control has been gradually replacing the traditional control methods, the use of the most popular or SCM, to control use of SCM has become

3、 the first choice of modern production methods.The main issue is the design of CNC machine elbow. In the design process to study the processing of the pipe bending characteristics of the pipe bending deformation zone of the state of stress and strain analysis, the use of plastic pipe to establish a

4、formula for calculating the bending moment. In front on the basis of the actual elbow-work principle, select MSC-51 SCM of CNC machine pipe system design. By choosing out of the sensor, shows that expansion of chip 8279, analog-digital conversion chip ADC0809, 74LS273, decoder 74 LS138, program memo

5、ry 2764, and other components to complete the NC system hardware and software design. Design elements from the mechanical system, hydraulic system, CNC parts. I completed the main numerical control system design.Keyword: Bending; NC system; SCM;第1章 緒 論 1.1 引言隨著社會(huì)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)各種型號(hào)彎管的需求會(huì)迅速增長(zhǎng)對(duì)管材彎曲成形精度要求也會(huì)越

6、來(lái)越高，這一切促使人們對(duì)管材彎曲加工工藝及加工設(shè)備進(jìn)行深入的研究。美、英、日、德等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛開發(fā)研制計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)彎管加工設(shè)備，同時(shí)資助管材彎曲加工工藝的理論及實(shí)驗(yàn)研究，并在實(shí)際應(yīng)用中取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。然而，我國(guó)的管材彎曲加工設(shè)備與加工技術(shù)的研究與應(yīng)用仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于當(dāng)今世界先進(jìn)水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防的需求，致使我國(guó)許多企業(yè)不得不花費(fèi)大量資金引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的管材數(shù)控彎曲加工設(shè)備。為了提高彎管生產(chǎn)的效率，提高產(chǎn)品的精度，解決管材彎曲加工中人工檢測(cè)、控制角度造成的誤差，對(duì)彎管成形工藝進(jìn)行深入的理論與實(shí)驗(yàn)研究，把傳統(tǒng)的彎管設(shè)備改造成CNC彎管機(jī)是本課題的主要任務(wù)。傳統(tǒng)的彎管機(jī)靠

7、人工去測(cè)量、控制角度進(jìn)行彎管的加工生產(chǎn)，這種生產(chǎn)方式效率很低，已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的要求。在當(dāng)今的企業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)控技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，因此把傳統(tǒng)的彎管機(jī)改進(jìn)成數(shù)控彎管機(jī)是彎管生產(chǎn)所要解決的問題。本課題就是在傳統(tǒng)彎管機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使新型的彎管機(jī)能自動(dòng)檢測(cè)控制管材的彎曲角度，解決人工生產(chǎn)中產(chǎn)生的誤差，提高彎管生產(chǎn)的精度和效率。1.2 彎管機(jī)的概述管材彎曲有很多方法，相應(yīng)地也就有不同的彎管設(shè)備。在各種方法中，繞彎是最常用的彎管方法，而繞彎最常用的設(shè)備是彎管機(jī)。因此，彎管機(jī)是管材彎曲加工的主要設(shè)備。彎管機(jī)的結(jié)構(gòu)形式很多，按彎管時(shí)加熱與否可分為冷彎管機(jī)和熱彎管機(jī)兩類，按傳動(dòng)方式可分為手

8、動(dòng)、氣動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)四種，按控制方式又可分為手控、半自動(dòng)、自動(dòng)和數(shù)控四種。機(jī)械傳動(dòng)式彎管機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，通用性大。液壓彎管機(jī)傳動(dòng)平穩(wěn)、可靠、噪音小，結(jié)構(gòu)緊湊，能彎制不同直徑的管材。半自動(dòng)控制的彎管機(jī)，一般只對(duì)彎管角度進(jìn)行自動(dòng)控制，主要用于中、小批量的生產(chǎn)。自動(dòng)控制的彎管機(jī)通過尺寸預(yù)選機(jī)構(gòu)和程序控制系統(tǒng)對(duì)彎管全過程(送進(jìn)、彎管和空間轉(zhuǎn)角)實(shí)行自動(dòng)控制，這種彎管機(jī)一般采用液壓傳動(dòng)，適用于大批量生產(chǎn)。數(shù)控彎管機(jī)能夠根據(jù)零件圖規(guī)定的程序和尺寸，通過輸入數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)彎管過程的全自動(dòng)控制，它適用于大批量生產(chǎn)，尤其是管件尺寸參數(shù)多變的場(chǎng)合.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，彎管機(jī)的型式日趨多樣化，彎管性能

9、也在大幅度地提高。微型計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器、先進(jìn)的交流伺服系統(tǒng)以及新型液壓元器件和液壓技術(shù)的應(yīng)用，使彎管機(jī)的功能更趨完善。而數(shù)控彎管機(jī)將是現(xiàn)代彎管生產(chǎn)的主要設(shè)備。1.3 彎管機(jī)的發(fā)展歷程及趨勢(shì)國(guó)外大口徑長(zhǎng)輸管道建設(shè)中，美國(guó)自20世紀(jì)60年代就開始使用垂直液壓(即立式)彎管機(jī)，可以彎制152.4762mm (630英寸)各種壁厚的鋼管。70年代后，冷彎?rùn)C(jī)的性能進(jìn)一步完善，同時(shí)，彎管內(nèi)胎研制成功，與冷彎?rùn)C(jī)配套使用，能夠彎制薄壁高強(qiáng)度大口徑的輸油輸氣管道鋼管，最大彎管直徑達(dá)到1524mm(60英寸)。原蘇聯(lián)研制冷彎管機(jī)基本也是從20世紀(jì)60年代開始的，功能與美國(guó)機(jī)器相仿，但由于其主機(jī)液壓系統(tǒng)

10、采取臥式結(jié)構(gòu)，平面占用空間較大，運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)擺布均存在較大困難。目前，世界上有美國(guó)、加拿大和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家近10家冷彎?rùn)C(jī)生產(chǎn)廠，所產(chǎn)機(jī)型基本結(jié)構(gòu)均為垂直液壓式，內(nèi)胎形式主要有氣動(dòng)式和液壓式兩種。氣動(dòng)式結(jié)構(gòu)內(nèi)胎優(yōu)點(diǎn)在于行走速度快、彎管預(yù)制效率高，但需要另行配置空氣壓縮機(jī)，系統(tǒng)工作平穩(wěn)性差，難以控制。液壓式內(nèi)胎借助于整機(jī)液壓站，結(jié)構(gòu)緊湊，且液壓傳動(dòng)平穩(wěn)可靠，能夠保證管道在預(yù)制過程中不發(fā)生橢圓變形8。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，彎管機(jī)的型式日趨多樣化，彎管性能也在大幅度地提高。特別是微型計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器、先進(jìn)的交流伺服系統(tǒng)以及新型液壓元器件和液壓技術(shù)的應(yīng)用，使傳統(tǒng)彎管機(jī)的功能更趨完善，數(shù)

11、控彎管機(jī)將取代傳統(tǒng)彎管機(jī)而成為現(xiàn)代彎管的主要設(shè)備。1.4 課題的目的及意義本課題研究的目的在于設(shè)計(jì)開發(fā)出一種數(shù)控冷彎式彎管機(jī)。能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)、控制產(chǎn)品的彎曲角度，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的精度。世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家通過發(fā)展數(shù)控技術(shù)、建立數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)，促使制造業(yè)跨入一個(gè)新的發(fā)展階段，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)帶來(lái)了巨大的變化。數(shù)控機(jī)床是世界第三次產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容，它不但是機(jī)電工業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，還是汽車、石化、電子和現(xiàn)代醫(yī)療裝備等產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的主要手段。雖然數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)本身的產(chǎn)值遠(yuǎn)不如汽車、化工等產(chǎn)業(yè)，但高效的數(shù)控機(jī)床給制造業(yè)帶來(lái)了現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式以及高倍率的效益增長(zhǎng)，這是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大源動(dòng)力。特別是數(shù)控

12、技術(shù)在制造業(yè)的擴(kuò)展與延伸所產(chǎn)生的輻射作用和波及效果，足以給機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造方式及管理模式等帶來(lái)深刻的變化。在航空、航天、船舶、汽車、摩托車、空調(diào)等制造業(yè)中，大量應(yīng)用到對(duì)管材的彎曲加工作業(yè)，如何將管材彎曲成復(fù)雜的空間幾何形狀，并保持工藝要求的精度，一直是人們所關(guān)心的問題。近十幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)的許多汽車、摩托車、空調(diào)生產(chǎn)廠家引進(jìn)了用于管材彎曲成形加工的CNC彎管機(jī)，這種彎管機(jī)以它在同一臺(tái)機(jī)器上可實(shí)現(xiàn)管材的各種復(fù)雜彎曲加工，以及加工精度高和對(duì)管材外表面損傷小等特點(diǎn)，在管材的彎曲成形加工方法中占有非常重要的地位。所以數(shù)控彎管機(jī)將取代傳統(tǒng)的彎管機(jī)而成為彎管生產(chǎn)的主要設(shè)備。1.5 課題內(nèi)容

13、1彎管機(jī)總體方案設(shè)計(jì)2數(shù)控彎管機(jī)的控制系統(tǒng)研究3傳感器的選擇，控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)4繪制控制系統(tǒng)電路圖1.6 設(shè)計(jì)思路在設(shè)計(jì)計(jì)算之前，先了解和本課題相關(guān)的圖書資料。然后結(jié)合彎管機(jī)的實(shí)際工作原理和要求，完成液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。接著選擇合適的傳感器和能達(dá)到課題要求的控制系統(tǒng)。最后根據(jù)彎管的實(shí)際情況和容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，完成彎管機(jī)的彎曲角度自動(dòng)檢測(cè)和控制的數(shù)控系統(tǒng)。 第2章數(shù)控彎管機(jī)研制方案的確定2.1 數(shù)控彎管機(jī)的設(shè)計(jì)要求為了提高彎管機(jī)的生產(chǎn)能力、精度，數(shù)控彎管機(jī)設(shè)計(jì)要求如下：(1) 自動(dòng)化程度高，工作效率高 新研制的彎管機(jī)采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，使操作更加簡(jiǎn)單。(2) 工作可

14、靠性強(qiáng) 新研制的彎管機(jī)完全采用單片機(jī)控制，能夠在長(zhǎng)期而頻繁切換的工作狀態(tài)中保證控制系統(tǒng)的工作可靠性。 (3) 彎管能力強(qiáng) 原有的彎管機(jī)的液壓系統(tǒng)的最大工作壓力僅為10MPa，所能彎曲的最大規(guī)格為，最大彎曲角度僅為，己不能滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)要求。新研制的彎管機(jī)，具有全國(guó)先進(jìn)水平的彎管能力，液壓系統(tǒng)的最大工作壓力為32MPa，最大可以彎曲規(guī)格為，最大彎曲角度可以達(dá)到。(4) 噪音小，耗能低。2.2 數(shù)控彎管機(jī)的工作原理新研制彎管機(jī)主要由機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)三大部分組成，其工作原理基本如下:彎管模固定在主軸上并跟隨主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，管子通過夾緊模固定在彎管模的夾槽上，雙油缸提供推力，將管子順著夾緊模

15、向前推進(jìn)。另一端卷?yè)P(yáng)機(jī)通過鋼絲繩，繞經(jīng)滑輪組，提供拉力，使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)彎管模，使彎管模以彎管機(jī)主軸為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。從而得到所需的彎管半徑。新型彎管機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見表2-1。 表2-1 新型彎管機(jī)主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)彎管直徑 最大彎曲角度180彎曲半徑 彎管速度/0.002彎曲最大壁厚液壓系統(tǒng)工作壓力322.3 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 新研制的彎管機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)主要由雙液壓缸組合件、彎管機(jī)主機(jī)部分、夾緊組合體、彎管部件以及卷?yè)P(yáng)機(jī)等幾部分組成。2.3.1 雙液壓缸組合件根據(jù)彎管的原理并經(jīng)過分析、比較，選用雙液壓缸組合件作為彎管機(jī)的主動(dòng)力源。彎管機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩由雙活塞液壓缸來(lái)提供。由于新型彎管

16、機(jī)的彎管能力較一般設(shè)備有很大提高，所需的驅(qū)動(dòng)力矩也大幅度增加，工作壓力需要32MPa的液壓缸裝置。彎管時(shí)，壓力油進(jìn)入主驅(qū)動(dòng)油缸左腔并推動(dòng)油缸活塞，從而推動(dòng)管子，使管子順著夾緊模前進(jìn)。2.3.2 彎管機(jī)主機(jī)部分彎管機(jī)主機(jī)部分安裝有彎管模，轉(zhuǎn)盤和彎管機(jī)主軸等重要部件。彎管機(jī)的主軸在彎管時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)，下段套上彎管下套后埋入地下，通過混凝土固定。主軸下套上開有進(jìn)油口，可通過進(jìn)油減少摩擦。彎管模通過銷與轉(zhuǎn)盤相連，鋼絲繩帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)也帶動(dòng)了彎管模的轉(zhuǎn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)管子的彎曲。2.3.3 夾緊組合體 管子的夾緊是通過夾緊油缸和夾緊絲桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的。夾緊油缸和夾緊絲桿通過頂塊夾緊彎管模，使其與主機(jī)部分的彎管模相配

17、合，完成管子的夾緊。其中，夾緊油缸通過液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊，而夾緊絲桿是手動(dòng)夾緊，起微調(diào)的作用。2.3.4 彎管部件彎管部件是通過彎管主軸來(lái)固定，隨著主機(jī)部分的彎管模轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，同過與彎管機(jī)主機(jī)部分的彎管模配合來(lái)實(shí)現(xiàn)彎管。第3章彎管機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的選擇3.1引言數(shù)控彎管機(jī)是基于矢量彎管原理，按程序通過數(shù)字控制系統(tǒng)來(lái)彎曲用戶所需的任意空間立體管件的現(xiàn)代重要的先進(jìn)彎曲加工設(shè)備，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括夾緊彎曲機(jī)構(gòu)和管材送進(jìn)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu).隨著微機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在的數(shù)控彎管機(jī)一般都采用微機(jī)控制，故也稱為CNC(Computer Numerical Control)系列的彎管機(jī)。由于計(jì)算機(jī)可完全由軟件來(lái)確定數(shù)字信息的

18、處理過程，從而具有真正的“柔性”，使數(shù)控系統(tǒng)的性能大大提高。3.2 彎管機(jī)常用控制系統(tǒng)的分類3.2.1液壓伺服控制系統(tǒng)液壓伺服控制系統(tǒng)是一種自動(dòng)控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)輸出的信號(hào)(位移、速度、加速度或力)能自動(dòng)地、快速準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)的變化規(guī)律，所以也稱這種系統(tǒng)為隨動(dòng)系統(tǒng)。與此同時(shí)，它還能起到信號(hào)放大和能量轉(zhuǎn)換的作用，因此也是一種功率的放大裝置。液壓伺服系統(tǒng)不管多么復(fù)雜，都是由以下基本元件組成。(1) 輸入(指令)元件給出輸入指令信號(hào)，加于系統(tǒng)的輸入端；(2) 反饋測(cè)量元件檢測(cè)系統(tǒng)輸出量，給出與輸入指令信號(hào)相同量綱形式的反饋信號(hào)；(3) 比較元件把輸入的控制信號(hào)和反饋信號(hào)作代數(shù)比較，給出偏差信號(hào)，

19、有時(shí)比較元件并不單獨(dú)存在，而與指令元件，反饋測(cè)量元件或放大元件在一起由同一結(jié)構(gòu)元件來(lái)完成。也有由幾個(gè)結(jié)構(gòu)元件完成一種功能，如由齒條、齒輪、側(cè)速發(fā)電機(jī)，伺服放大器幾種結(jié)構(gòu)元件構(gòu)成反饋測(cè)量功能元件；(4) 放大、轉(zhuǎn)換、控制元件把偏差信號(hào)放大、轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào)(壓力、流量)，并控制執(zhí)行元件的動(dòng)作；(5) 執(zhí)行元件產(chǎn)生對(duì)控制對(duì)象的控制作用，在液壓伺服系統(tǒng)中，執(zhí)行元件有液壓缸、液壓馬達(dá)和擺動(dòng)液壓缸等?？刂圃?、執(zhí)行元件和控制對(duì)象(負(fù)載)三者是密切相關(guān)的，三者組合起來(lái)稱為液壓動(dòng)力元件或液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)。此外，在液壓伺服控制系統(tǒng)中，還有各種校正裝置，以及不包含在控制回路之內(nèi)的液壓能源裝置和輔助元件。3.2.2 電

20、液伺服控制系統(tǒng)控制元件、執(zhí)行元件和控制對(duì)象稱為液壓動(dòng)力元件或液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)。凡包含有液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)的反饋控制系統(tǒng)稱為液壓控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)是指:輸入量總在頻繁的變化，系統(tǒng)的輸出量能夠以一定的準(zhǔn)確度跟隨輸入量的變化而變化。電液控制系統(tǒng)主要由電器元件、電液伺服閥及液壓執(zhí)行元件組成，其中電器元件是系統(tǒng)的信號(hào)比較、校正、放大和檢測(cè)裝置，作為電液控制系統(tǒng)的核心元件-電液伺服閥，它起到了將輸入的小功率電信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào)的作用。電液伺服控制系統(tǒng)的功能方框如圖3-1所示。圖 3.1 電液伺服控制系統(tǒng)的功能方框圖隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，數(shù)字控制在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，在伺服系統(tǒng)中采用計(jì)算機(jī)控制一般都是直接數(shù)字控制，即DD

21、C (Direct Digital Control)，計(jì)算機(jī)在給定值的情況下，每隔一定時(shí)間和一定的控制算法計(jì)算出控制量的大小和方向，再通過輸出通道和執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)調(diào)節(jié)對(duì)象進(jìn)行控制。目前這種控制方式己基本取代了原有的模擬電液伺服控制。數(shù)字式電液伺服系統(tǒng)的控制形式多樣，根據(jù)計(jì)算機(jī)的數(shù)字量(脈沖量)到與輸出流體的流量或壓力之間的轉(zhuǎn)換方式不同，有如下三種:1. 步進(jìn)電機(jī)式由計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)以脈沖方式輸入到步進(jìn)電機(jī)控制器，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角取決于輸入脈沖數(shù)，轉(zhuǎn)速取決于輸入脈沖的頻率。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角通過一套傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)換成閥的開口，即流量的變化，這就組成數(shù)字流量閥，如果通過控制機(jī)構(gòu)使閥的出口壓力和其成比例就組成

22、數(shù)字壓力閥。2. 數(shù)模轉(zhuǎn)換式通過伺服閥或比例閥實(shí)現(xiàn)電液轉(zhuǎn)換。計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的數(shù)字量通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量控制電流作用于伺服閥或比例閥的輸入端，反饋信號(hào)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量進(jìn)入計(jì)算機(jī)。這種系統(tǒng)利用伺服閥的高頻相應(yīng)、高精度等待點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)搞精度的伺服控制。3.高速開關(guān)閥方式用高速響應(yīng)的力矩馬達(dá)直接或間接的驅(qū)動(dòng)開口固定的開關(guān)閥，利用計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)放大后去控制前面的開關(guān)閥。閥始終交替工作于開和關(guān)兩種狀態(tài)，反饋信號(hào)經(jīng)過采樣器再以數(shù)字量的形式傳遞回計(jì)算機(jī)。 電液伺服控制的特點(diǎn)如下：電液伺服系統(tǒng)是電氣元件和液壓元件的結(jié)合，此系統(tǒng)可發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)。它既具有電氣元件的信號(hào)傳遞速度快，線路連接方便，

23、易于測(cè)量、比較和校正的特點(diǎn)，又具有液壓元件的輸出功率大，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，慣性小，反應(yīng)快，適合作動(dòng)力元件等優(yōu)點(diǎn)。所以結(jié)合起來(lái)的電液伺服控制系統(tǒng)具有控制精度高，響應(yīng)速度快，信號(hào)處理靈活，輸出功率大，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕等特點(diǎn)。因此.這種電液結(jié)合的系統(tǒng)被各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域里的各個(gè)部門廣泛采用。由于電液壓伺服控制的液壓元件，特別是精密液壓控制元件(如電液伺服閥)抗污染能力差、制造難度高且對(duì)工作油液的清潔度要求高，所以液壓伺服系統(tǒng)必須采用精細(xì)過濾，這使得其應(yīng)用部門獲得液壓能源不如電氣系統(tǒng)方便。3.3 數(shù)控彎管機(jī)常用的控制系統(tǒng)隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)也在不斷更新，從第一

24、代采用電子管構(gòu)成的數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到今天基于工業(yè)PC機(jī)的CNC系統(tǒng)。到目前為止已出現(xiàn)了以下幾種彎管機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。（1）基于單片機(jī)的CNC系統(tǒng) 采用單片機(jī)開發(fā)的數(shù)控彎管機(jī)成本低，其操作簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性好、現(xiàn)場(chǎng)的適應(yīng)力強(qiáng)。并且機(jī)床操作方便、人機(jī)界面友好，因此，一般都用來(lái)開發(fā)簡(jiǎn)易的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。（2）基于可編程控制器(PLC)的CNC系統(tǒng) 目前在半自動(dòng)加工的彎管機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。為了使人機(jī)交互友好和滿足復(fù)雜的彎管工藝要，在數(shù)控彎管機(jī)上，采用PLC作為下位機(jī)直接與硬件交互和采用觸摸屏實(shí)現(xiàn)顯示，從而開發(fā)出了基于PLC的彎管機(jī)CNC系統(tǒng)。但是PLC的缺點(diǎn)是：體積大，價(jià)格也比較貴。（3）基于工業(yè)PC的CNC系統(tǒng)

25、 隨著PC機(jī)功能的逐漸強(qiáng)大和完善。工業(yè)界己將PC機(jī)應(yīng)用于自動(dòng)化領(lǐng)域，為了經(jīng)受高低溫沖擊、潮濕、振動(dòng)、電磁干擾、粉塵等惡劣工作環(huán)境的考驗(yàn)，生產(chǎn)商通過增加密封保護(hù)、過濾器、板壓條和額外風(fēng)扇等措施，形成了工業(yè)PC.在彎管機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中，采用PC或工業(yè)PC主板作為CNC平臺(tái)，通過在主板(或母板)上的PCI/ISA槽插入實(shí)現(xiàn)NC功能的各種模塊，如運(yùn)動(dòng)控制卡、DA板、工/0板等等，構(gòu)成具有高度靈活性的彎管機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。充分利用Windows操作系統(tǒng)的資源和用高級(jí)語(yǔ)言編程，能夠使數(shù)控軟件系統(tǒng)的功能更強(qiáng)大。3.4 彎管機(jī)控制系統(tǒng)總體方案的確定綜上所述，伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的電氣元件的信號(hào)傳遞速度快，線路連接方便，易于

26、測(cè)量、比較和校正，而且液壓元件的輸出功率大，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，慣性小，反應(yīng)快。而由于單片機(jī)有容易開發(fā)，功能比較完善，而且價(jià)格便宜，體積小等一系列優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本課題的設(shè)計(jì)要求，選擇伺服控制系統(tǒng)和單片機(jī)進(jìn)行彎管機(jī)的數(shù)控設(shè)計(jì)。3.4.1采用伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)組成都伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是CNC系統(tǒng)中一個(gè)重要分，它的性能直接決定與影響CNC系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性和精確性。彎管機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是以位置為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)位置的控制是以對(duì)速度控制為前提的。對(duì)于位置閉環(huán)控制的進(jìn)給系統(tǒng)，速度控制單元是位置環(huán)的內(nèi)環(huán)，它接收來(lái)自控制器的輸出，并將這個(gè)輸出作為速度環(huán)路的輸人命令，去實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的控制。就位置控制而言，若位置比較

27、及位置控制器都由微機(jī)完成，即是位置數(shù)字伺服系統(tǒng)。目前，在高性能的CNC系統(tǒng)中.位置、速度和加速度是數(shù)字伺服。本課題研制的數(shù)控彎管機(jī)的伺服控制系統(tǒng)如圖3.2所示：當(dāng)彎管機(jī)進(jìn)行彎曲加工時(shí)，角度傳感器實(shí)時(shí)給微機(jī)傳來(lái)工件的彎曲角度信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過微機(jī)處理后驅(qū)動(dòng)電液壓伺服閥進(jìn)行控制液壓執(zhí)行元件-是否繼續(xù)推進(jìn)或者停止。圖3.2彎管機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)框圖3.4.2采用MCS-51單片機(jī)控制MCS-51 系列單片機(jī)是INTEL公司在MCS-48系列的基礎(chǔ)上，在80年代初又推出的高性能的8位單片機(jī)。它與48 系列相比，在片內(nèi)存儲(chǔ)器容量、I/0口的功能以及指令系統(tǒng)功能等方面，都大大地得到加強(qiáng)。就MCS-51系列單片

28、機(jī)特別適用于實(shí)時(shí)控制、智能儀表、主從結(jié)構(gòu)的多機(jī)系統(tǒng)等領(lǐng)域，是工業(yè)檢測(cè)、控制領(lǐng)域中最理想的8位單片機(jī)。從應(yīng)用的角度看，MCS-51單片機(jī)具有如下的一些特點(diǎn):（1） 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。MCS-51芯片內(nèi)部采用模塊式結(jié)構(gòu)，增加或更換一個(gè)模塊，就能得到指令系統(tǒng)和引腳兼容的新產(chǎn)品。（2） 系統(tǒng)擴(kuò)展方便。MCS-51具有外擴(kuò)至64K字節(jié)程序存儲(chǔ)器和64K字節(jié)的外部RAM和I/0口的能力。當(dāng)MCS-51芯片內(nèi)部RAM和芯片本身的I/0口線不夠用時(shí)，即可進(jìn)行系統(tǒng)的擴(kuò)展。許多公司生產(chǎn)的I/0接口芯片和各大公司生產(chǎn)的通用存儲(chǔ)器芯片都可以直接與袱MCS-51相連接，從而很方便地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)功能。（3） 可靠性高。MCS-5

29、1單片機(jī)的總線大多在芯片內(nèi)部不易受干擾，而且MCS-51應(yīng)用系統(tǒng)體積小，容易采取屏蔽等措施，適應(yīng)范圍寬，在各種惡劣的環(huán)境下都能可靠地工作。用戶可以根據(jù)MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境，來(lái)選擇合適檔次的MCS-51單片機(jī)。（4） 處理功能強(qiáng)、速度高。MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)中有加減乘除及各種邏輯運(yùn)算和轉(zhuǎn)移指令，還具有位操作功能，這在檢測(cè)、控制中特別有用。CPU時(shí)鐘頻率高達(dá)12MHZ。指令系統(tǒng)中近50%的指令為單字節(jié)指令，指令執(zhí)行速度快。完成單字節(jié)乘法和單字節(jié)除法僅需4s (時(shí)鐘頻率為12MHz)。（5） 容易產(chǎn)品化。MCS-51由于單片機(jī)具有體積小、可靠性高、功能強(qiáng)、價(jià)格低等特點(diǎn)，因此很容易形

30、成產(chǎn)品，可以把它裝入各種儀器、儀表、其控制裝置中。MCS-51系列單片機(jī)的三個(gè)基本產(chǎn)品為8031、8751、8051。它們的指令系統(tǒng)完全兼容，但在內(nèi)部結(jié)構(gòu)及應(yīng)用特性方面存在一些差異。MCS-51內(nèi)部包括一個(gè)8位的CPU 128個(gè)字節(jié)的RAM、21個(gè)特殊功能寄存器(SFR)、4個(gè)8位并行I/0口、1個(gè)全雙工的串行口、2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，但程序存儲(chǔ)器需外擴(kuò)EPROM芯片。根據(jù)控制系統(tǒng)所要求的控制精度、響應(yīng)速度、開發(fā)環(huán)境、I/O點(diǎn)數(shù)、輸入輸出通道數(shù)等情況, 本課題選擇了MCS-51系列的8位單片機(jī)8051，對(duì)彎管機(jī)進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使生產(chǎn)達(dá)到自動(dòng)化的要求。3.4.3控制系統(tǒng)的功能彎管機(jī)作為

31、一種專用機(jī)床設(shè)備，與切削機(jī)床不同，它應(yīng)實(shí)現(xiàn)管件的成形加工。為此，數(shù)控彎管機(jī)的控制系統(tǒng)具有如下的功能:（1） 控制系統(tǒng)能夠使工人操作機(jī)床更靈活、方便；（2） 控制系統(tǒng)具有故障診斷功能，當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，可以幫助操作人員和維修人員確定故障原因，排除故障恢復(fù)正常的工作；（3） 在彎管過程中，工作參數(shù)具有可選性和可調(diào)性，以使系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同彎管產(chǎn)品的生產(chǎn)，對(duì)不同的彎管產(chǎn)品，只需做一些過程選擇和參數(shù)調(diào)整，而不用改變程序；（4） 控制系統(tǒng)具有檢測(cè)并顯示彎管機(jī)工作過程中彎曲角度功能；（5） 控制系統(tǒng)能將圖紙信息轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息功能，從而生成工藝文件且將其保存到PC機(jī)中，加工時(shí)打開相應(yīng)的文件即可，操作方便、

32、簡(jiǎn)單。第4章 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)4.1控制原理如圖5-1所示，彎管機(jī)工作時(shí)，液壓系統(tǒng)A和B動(dòng)作，而液壓系統(tǒng)C松開，與此同時(shí)，裝在彎管機(jī)上的角度傳感器傳來(lái)角度的實(shí)時(shí)信號(hào)。當(dāng)彎曲角度等于生產(chǎn)設(shè)定的角度要求時(shí)，液壓系統(tǒng)A、B松開，C壓緊。液壓系統(tǒng)、的啟動(dòng)和停止都是由單片機(jī)對(duì)傳感器傳來(lái)的角度信號(hào)進(jìn)行處理后輸出信號(hào)控制的。圖4.1彎管機(jī)系統(tǒng)原理圖4.2 控制系統(tǒng)的組成用8051單片機(jī)作控制器，擴(kuò)展2764作程序存儲(chǔ)器，擴(kuò)展8279作鍵盤/顯示器管理，5個(gè)數(shù)碼顯示器，擴(kuò)展A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809采集數(shù)據(jù)，用74LS273擴(kuò)展簡(jiǎn)單輸出口，輸出控制信號(hào)控制液壓系統(tǒng)。角度傳感器信號(hào)放大后得到的模擬量從AD

33、C0809的IN1腳輸入，A/D轉(zhuǎn)換芯片的片選接譯碼器的8000（片選為8000H），則IN1通道號(hào)的地址為8002H。74LS273作輸出口控制液壓系統(tǒng)，當(dāng)角度達(dá)到設(shè)定植時(shí)從74LS273的PO、P1輸出0停止液壓系統(tǒng)A、B(如圖5.1)，從74LS273的P2輸出1啟動(dòng)液壓系統(tǒng)C(如圖5.1)。74LS273芯片的片選接譯碼器的8100。4.3控制系統(tǒng)接口電路8051程序存儲(chǔ)器8279顯示器ADC0809角度信號(hào)PoP1P2液壓系統(tǒng)2764圖4.2彎管機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總框圖8051單片機(jī) 根據(jù)控制系統(tǒng)所要求的控制精度、響應(yīng)速度、開發(fā)環(huán)境、I/O點(diǎn)數(shù)、輸入/輸出通道數(shù)等情況, 本課題選擇了

34、MCS-51系列的8位單片機(jī)8051顯示擴(kuò)展芯片8279 8279是Intel公司生產(chǎn)的可編程鍵盤/顯示I/O專用芯片，8279能夠以較簡(jiǎn)單的硬件電路和較少的硬件開銷實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與鍵盤和顯示器接口。利用8279顯示擴(kuò)展芯片,可實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤/顯示器的白動(dòng)掃描，井識(shí)別鍵盤上閉合的鍵號(hào)，不僅可人人節(jié)省CPU對(duì)鍵盤/顯示器的操作時(shí)間，而且顯示穩(wěn)定.程序簡(jiǎn)單很少出現(xiàn)誤動(dòng)作。因此，本設(shè)計(jì)鍵盤和顯示部分選用8279芯片。 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809 ADC0809是一種逐次逼近型的8位A/D轉(zhuǎn)換器件，片內(nèi)有8路模擬開關(guān)，可輸入8個(gè)模擬量，單極性，量程為0+5V。外接CLK為640kHz時(shí)，典型的轉(zhuǎn)換速度為100

35、s，符合本課題的設(shè)計(jì)要求。74LS273 74LS273用于驅(qū)動(dòng)LED的8位段碼，8位LED相應(yīng)的”a”-“g”段連在一起，它們的公共端分別連至由74LS138譯碼選通后經(jīng)74LS02反相驅(qū)動(dòng)的輸出端。這樣當(dāng)選通某一位LED時(shí)，相應(yīng)的地址線(74LS02輸出端)輸出的是高電平，所以我們的LED選用共陽(yáng)LED數(shù)碼管。還有譯碼器74LS138、程序存儲(chǔ)器2764、DJ4、LED顯示器等元器件。4.3.1 角度信號(hào)采集電路如圖5.3所示,通過DWQT-360°角度傳感集成芯片將角度變化量轉(zhuǎn)換成電壓值變化量,經(jīng)一級(jí)跟隨后輸入到電壓放大電路,放大后的信號(hào)由IN1口輸入到ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)

36、換，轉(zhuǎn)換結(jié)果送存30H單元中，備以后調(diào)用。 圖4.3 角度采集硬件圖4.3.2 顯示電路用擴(kuò)展芯片8279來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)LED顯示器的控制。在4個(gè)LED顯示器中2#、1#、0#顯示實(shí)時(shí)角度。8279工作方式為左邊輸入,八位字符,外部譯碼；各管腳的接線如下：8279:狀態(tài)/命命令口地址0FF82H,8279 數(shù)據(jù)口地址0FF80H,、接8051讀、寫信號(hào)輸出端.圖4.4顯示硬件圖4.3.3 角度控制輸出電路 如圖5.5所示，8051單片機(jī)通過芯片74LS273輸出信號(hào)控制液壓系統(tǒng)A與B和C(圖5.1)。當(dāng)彎曲角度達(dá)到設(shè)定值時(shí), 從74LS273的PO、P1輸出0停止液壓系統(tǒng)A、B的運(yùn)動(dòng)，從74LS2

37、73的P2輸出1啟動(dòng)液壓系統(tǒng)C，延時(shí)3分鐘。單片機(jī)處理傳感器傳來(lái)的數(shù)據(jù)如果不在精度范圍內(nèi), 從74LS273的PO、P1輸出1啟動(dòng)液壓系統(tǒng)A、B，從P2輸出0停止液壓系統(tǒng)C，繼續(xù)彎曲管材，當(dāng)達(dá)到單片機(jī)處理后的值時(shí)重復(fù)上面的動(dòng)作。如此能自動(dòng)控制彎曲角度的精度。圖4.5角度控制輸出硬件圖4.3.4 控制系統(tǒng)總體電路圖 （見附錄）第5章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1 主程序流程圖本數(shù)控系統(tǒng)采用DWQT-360°角度傳感集成芯片采集角度數(shù)據(jù)，在將角度模擬量送入單片機(jī)進(jìn)行處理之前，需要對(duì)8279進(jìn)行初始化操作。單片機(jī)實(shí)時(shí)讀取DWQT-360°角度傳感器的角度值。然后判斷此角度值與生產(chǎn)要求的

38、設(shè)定值的差距：若值小于設(shè)定值，則啟動(dòng)液壓系統(tǒng)繼續(xù)彎曲動(dòng)作；若等于設(shè)定值，則延時(shí)3分鐘，然后單片機(jī)再讀取角度值，此時(shí)的角度值與設(shè)定值的差如果在精度范圍內(nèi)，則程序結(jié)束，如不在精度之內(nèi)，則繼續(xù)循環(huán)。 彎管機(jī)數(shù)控系統(tǒng)主程序如圖5.1所示。調(diào)8279初始化程序開始定時(shí)器初始化A/D轉(zhuǎn)換子程序A/D數(shù)據(jù)處理子程序調(diào)顯示子程序角度處理處理子程序其他初始化圖5.1角度控制主程序5.2 角度控制子程序5.2.1 A/D轉(zhuǎn)換子程序及功能采集電路的角度傳感器(DWQT-360°)傳來(lái)角度信號(hào)，經(jīng)過放大后得到的模擬量（0-5V），然后通過A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的IN1腳輸入進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。對(duì)應(yīng)A/D輸出

39、數(shù)字量00H-FFH。5.2.1.1 A/D轉(zhuǎn)換子程序流程圖ADC0809芯片接收到信號(hào)后，將啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換程序，轉(zhuǎn)換結(jié)束后，取轉(zhuǎn)換結(jié)果并存到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元中，等待取用。開始啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果轉(zhuǎn)換完？YN存A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果返回圖5.7 A/D轉(zhuǎn)換子程序流程圖5.2.1.2 A/D轉(zhuǎn)換子程序AD_C: MOV DPTR,#8002H ；IN1入口地址 MOVX DPTR,A ；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 MOV 50H,#50H ；設(shè)計(jì)數(shù)次數(shù) LP: NOP ；延時(shí)部分用50H單元來(lái)計(jì)數(shù) DJNZ 50H,LP ；判延時(shí)結(jié)束沒 MOVX A,DPTR ；讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果 MOV 30H,A ；轉(zhuǎn)換結(jié)果

40、送30H RET5.2.2 A/D數(shù)據(jù)處理子程序及功能設(shè)計(jì)中采用了ADC0809芯片的IN1模擬量輸入信號(hào)通道，在轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)的處理以及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取中，采用了固定的延遲等待方式，此時(shí)EOC信號(hào)懸空，當(dāng)CPU發(fā)出啟動(dòng)命令之后，執(zhí)行一個(gè)固定和延遲程序（延遲時(shí)間要大于完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需時(shí)間），等待轉(zhuǎn)換結(jié)束后再用輸入指令讀取數(shù)據(jù)并存在30H單元中。角度經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后存在30H單元，將30H單元得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成角000.0-180.0°顯示出來(lái)，要顯示的數(shù)據(jù)存放到34H、33H、32H單元中，分別代表角度度的百位、十位、個(gè)位。數(shù)據(jù)處理流程圖如圖4.8所示。采集的數(shù)據(jù)為D，求角度度顯示值：X

41、=180D/255=7D/10為了避免用兩個(gè)字節(jié)的乘除法，作一定的簡(jiǎn)化處理后，采用一定的算法用一個(gè)字節(jié)的乘除法完全可以求出來(lái)。而且用一個(gè)字節(jié)的乘除法更能反映編程技巧，訓(xùn)練學(xué)生的思維能力，駕馭復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的能力。實(shí)際上就是求二進(jìn)制數(shù)的BCD碼（十進(jìn)制數(shù)）。按照上面的計(jì)算公式，采用分步計(jì)算的方法。34H（百位）33H(十位) ，32H(個(gè)位)，將采集的數(shù)據(jù)D除以10，將余數(shù)保存起來(lái)后面再處理，將商（整數(shù)部分）乘以7，得到的應(yīng)是角度的百位、十位和個(gè)位的二進(jìn)制數(shù)，除以10，得到角度的百位、十位和個(gè)位（二翻十處理），分別存入34H（百位）、33H(十位)和32H(個(gè)位)。余數(shù)（小數(shù)部分）乘以7，再除以1

42、0，余數(shù)是角度的小數(shù)部分，存入31H（小數(shù)位）單元。商應(yīng)進(jìn)到角度的個(gè)位上，加到32H單元。個(gè)位單元加時(shí)，又可能向十位有進(jìn)位，十位加時(shí)，又有可能向百位有進(jìn)位。因此，將個(gè)位加后的數(shù)再除以10，余數(shù)為角度的個(gè)位給32H單元，商加到角度的十位上，給33H單元；將十位加后的數(shù)除以10，余數(shù)為角度的十位給33H單元，商加到角度的百位上。部分程序如下所示：A/D處理子程序部分程序:.DIV AB ；結(jié)果除以10MOV 32H,B MOV 34H,A ；得到百位的BCD碼MOV B,#3 MOV A,34H MUL AB ；結(jié)果×7MOV B,#10 DIV AB ；再除10 圖4.8 A/D數(shù)據(jù)處

43、理流程圖 MOV 31H,B ；得到小數(shù)位的BCD碼 ADD A,32H ；商加到個(gè)位上 MOV B,#10 DIV AB MOV 32H,B ；得到個(gè)位的BCD碼 ADD A,33H ；商加到十位上MOV B,#10DIV ABMOV 33H,B ; 得到十位的BCD碼 . 5.2.3 顯示子程序及功能DISPLAY是角度顯示子程序，顯示安符程序入口參數(shù)：R4顯示位置，R5顯示字符在段碼表中的偏移量。由于在相應(yīng)的單元中已存放的在顯示內(nèi)容的BCD碼，所以用R5直接讀取相應(yīng)的單元。由于各種數(shù)字與字母的顯示字形代碼于存放在程序的末尾，因此R5從個(gè)要顯示內(nèi)容存放單元中讀取相應(yīng)BCD碼，然后加上段碼表

44、的首地址就可得到相應(yīng)的字形代碼。R4代表要顯示的顯示器號(hào)，只要把R4加上顯示RAM起始地址即是顯示地址。在角度顯示子程序DISPLAY中，2#、1#、0#號(hào)顯示器分別顯示角度的百位、十位、個(gè)位。DISPLAY: ； 角度顯示子程序 MOV R5,32H MOV R4,#0 LCALL DISLED ； 個(gè)位顯示在0號(hào)位 MOV R5,33H MOV R4,#1 LCALL DISLED ； 十位顯示在1號(hào)位MOV R5,34H MOV R4,#2LCALL DISLED ； 百位顯示在2號(hào)位RET5.2.4定時(shí)器初始化與計(jì)算設(shè)利用定時(shí)器T1工作方式1，定時(shí)50ms后溢出。方式控制字與什數(shù)初值：

45、 TMOD=00000001B=01HY計(jì)數(shù)初值：X1= TH0=3CH， TL0=0B0H 初始化：MOV TMOD,#01H ；定時(shí)器寫入工作方式字 MOV TH0,#3CH ；寫入計(jì)數(shù)初值 MOV TL0,#0B0H SETB ET1 ；開放T1中斷 SETB EA ；開放CPU 中斷5.2.5延時(shí)子程序 定時(shí)器T1工作方式1，定時(shí)50ms，并用找R2作軟件計(jì)數(shù)器，取R2的初始值為20，作減法計(jì)數(shù)，每次T0溢出時(shí)，R2減1，妝R2減到0，則定時(shí)1s完成。R3作為分鐘計(jì)數(shù)器，作加法計(jì)數(shù)，R2每次減至0，R3加1，則定時(shí)1分鐘完成。此外，R2每次減到0、R3每次加一對(duì)應(yīng)的40H、41H也加一

46、，為時(shí)間顯示做準(zhǔn)備。DELAY: ；延時(shí)子程序MOV TH1,#3cH MOV TL1,#0B0H DJNZ R2,RETN ； 判是否計(jì)時(shí)1s INC 40H ；40單元存放秒數(shù) MOV R2,#20 DJNZ R3,RETN ；判是否夠1分鐘 INC 41H ；41單元每一分鐘加一 MOV 40H,#0 MOV R3,#60 RETN: RET5.2.6角度處理子程序及功能角度處理子程序開始后，首先讀?。ɑ貜椓浚┖停ㄑa(bǔ)償量）的值，然后從74LS273的PO、P1輸出1啟動(dòng)液壓系統(tǒng)A、B，從P2輸出0停止液壓系統(tǒng)C，開始彎曲加工，與此同時(shí)調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序以及保存A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。當(dāng)達(dá)到角度

47、的設(shè)定值時(shí)，從74LS273的PO、P1輸出0停止液壓系統(tǒng)A、B，從P2輸出1啟動(dòng)液壓系統(tǒng)C。部分程序如下:.MOV B,A MOV P0,#1 ;P0輸出1 MOV P1,#1 ;P1輸出1 MOV P2,#0 ;P2輸出0LCALL AD_C ;調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換程序MOV A,30HADD A,202HCJNE A,30H,NEXT MOV P0,#0 MOV P1,#0 MOV P2,#1LACLL DELAY ;調(diào)用延時(shí)子程序 . .因?yàn)楣懿牡膹澢庸ざ加幸欢ǖ幕貜椓?，所以在此調(diào)用延時(shí)子程序，延時(shí)3分鐘，然后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并保存結(jié)果。用設(shè)定值減去轉(zhuǎn)換的結(jié)果便得到即管材的回彈量，判斷是否在

48、精度的要求之內(nèi)，如果是程序?qū)⒔Y(jié)束；如果不是，將生成新的回彈量和補(bǔ)償量（如流程圖5.9所示），并將此結(jié)果保存。最后返回程序開始。一般情況下，每一種管材有一種對(duì)應(yīng)的回彈量和補(bǔ)償量，經(jīng)過第一次彎曲之后，系統(tǒng)將自動(dòng)記憶他們的值，只要控制精度不變，在以后的彎曲加工中都基本可以實(shí)現(xiàn)一次彎曲成型。在現(xiàn)在的企業(yè)生產(chǎn)中基本都是靠老師傅的經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制角度的，設(shè)計(jì)這樣的數(shù)控系統(tǒng)避免了人工彎曲測(cè)量時(shí)造成的誤差，給企業(yè)帶來(lái)了效益。圖4.9角度處理子程序5.2.7鍵盤掃描程序在計(jì)算機(jī)中每一個(gè)鍵都對(duì)應(yīng)一個(gè)處理子程序，得到閉合鍵的鍵碼后，就可以根據(jù)鍵碼，轉(zhuǎn)相應(yīng)的鍵處理子程序，進(jìn)行字符、數(shù)據(jù)的輸入或命令的處理。這樣就可以實(shí)現(xiàn)該鍵

49、所設(shè)定的功能。在本系統(tǒng)中，要在鍵盤輸入回彈量、補(bǔ)償量和設(shè)定的彎曲角度值。設(shè)A口地址為200H，B口地址為201H，C口地址為202H,D口地址為203H。則判定有無(wú)閉合鍵的子程序?yàn)镵S1，供鍵盤掃描程序中調(diào)用，程序段如下：KS1: MOV DPTR,#201H ;指向B口地址 MOV A,#00H ;B送00H MOVX DPTR,A DEC DPL ;指向A口地址 MOVX A,DPTR ;讀A口 CPL A ;A取反，無(wú)鍵按下則全“0” ANL A,0FH ;屏蔽A高半字節(jié) RET 執(zhí)行KS1子程序的出口參數(shù)是：有閉合鍵則（A）0，無(wú)閉合鍵則（A）=0。本系統(tǒng)中鍵盤和顯示器同時(shí)存在，因此把鍵盤掃描程序和顯示程序配合起來(lái)使用，既把顯示程序作為鍵盤掃描的延時(shí)子程序，實(shí)現(xiàn)軟件去抖動(dòng)。這樣可以省去一個(gè)專門的延時(shí)程序。因此鍵盤掃描程序如下： KEY1: ACALL KS1 ;檢查是否有鍵閉合 JNZ LK1 ;A非“0”則轉(zhuǎn)移 ACALL DISPLAY ;顯示一次 AJMP KEY1 LK1: ACALL DISPLAY ;有鍵閉合二次延時(shí) ACALL DISPLAY ;軟件去抖動(dòng)延時(shí) ACALL KS1 ;再檢查有鍵閉合否 JNZ LK2 ;有鍵閉合轉(zhuǎn)LK2 ACALL DISPLAY AJMP KEY1 ;經(jīng)去抖動(dòng)確認(rèn)無(wú)