1单片机在冲压机械自动化改造中的应用.PDF

轻．-T--设一计I2011年第06期 新技术新工艺 80C51单片机在冲压机械自动化改造中的应用 冯永忠 (哈尔滨嘉顺输煤设备有限公司，黑龙江 哈尔滨 150026) 摘 要 ：冲压机械工作特点是，工作作用力大，循环时间短，操作为简单重复动作 ，长时间作业极易造成操作工人因操作疲劳而出现失误， 造成事故，因此，冲压机械作业具有较大的危险J生。通过对冲压机械进行 自动化改造，可以有效减轻工人的作业强度，从而保证工人的操 作安全，减少或防止事故的发生，实现冲压机械的本质安全化。本文介绍了用单片机对对冲压机械进行 自动改造的方法。 关键词 ：单片机 ；冲压机械 ；控制系统；进给机构 某机电制修厂长期从事选煤配件的制作。其中，斗式提升机常用配 80C51内部系统结构特点如下：1．2．18位CPU，片内振荡器 ；1-22 件脱水斗子是其主要产品之一。过去，斗身板的冲制一直采用普通冲床 4K字节 ROM，128字节RAM；1．2_321个特殊功能寄存器；1．2432根I， 冲制，自动化程度低，不能换向，斗孑L间距调整也受到限制。不但工人劳 0口线；1．2．5可寻址各64K外部程序 、数据存储器空间；1．2．62个 l6位 动强度大，工作效率低，且易人发生事故。为解决这一问题，该厂为该冲 定时计数器；1．2．7具有 5个中断源，两个优先级；1．2．81个全双工串行 床进行 自动化改造 ，采用 Intel公司生产的80C51单片机和步进电机驱 口；1．2．9有位寻址功能，适于布尔处理的位处理机。 动系统相结合的控制系统控制冲床的动作来一次性完成斗身板的冲 2控制要求 制。 根据生产工艺要求，控制系统设计成开环控制系统。其工作过程 1801251单片机简介 是：开机后，系统按照程序要求将板材移动运送到指定位置，冲头下冲， 1．1801251单片机的特点80C51单片机的特点如下：①体积小，质 完成第～个孑L的冲制，榆测装置检测到冲头离开板材后，发出指令到进 量轻，价格低，耗电少，电源单一；②抗干扰能力强，可靠性高；③面向控 给系统，进给系统工作，将板材移送到下一冲压位置，进行下一次冲制。 制，控制功能强，运行速度快；④受集成度限制，片内存储器容量较小；⑤ 如此循环往复，直至最后一个孑L冲压完成后，停止冲压，回复原点，更换 系统组或灵活，可扩展性好；⑥开发应用方便，研制周期短。 板材后开始下一次工作循环。 1．280(251单片机内部结构 80C51单片机是经典的单片机系列， 3系统组成 具有典型的单片机结构体系，其基本结构。 3．1控制系统。由于系统对控制精度的要求不高，因此，控制系统设 它由CPU系统、CPU外围单元．基本功能单元等组成，各组成部分 计开环控制系统，由冲床原有控制系统和以单片机为核心的新控制系 通过内部单一总线相连。CPU系统是80C51单片机的核心部分，它包括 统两部分组成。组合后的新控制系统核心是单片机。 CPU、时钟系统和总线控制逻辑。CPU外围单元是与 CPU运行直接相关 3．2传感器。因为本系统是开环系统，需要的传感器较少，只要能够 的单元电路，与CPU构成单片机是最小系统，它包括程序存储器ROM、 检测到冲头的下限位置，保证进给系统在工作时冲头与板材处于分离 数据存储器 RAM、输入愉 出(砌)口、特殊功能寄存器SPR。基本功能单 状态就可以了。 元是满足单片机测控功能要求的基本计算机外围电路，是用来完善和 3．3进给机构。进给机构包括x、Y方向的进给，由驱动电机、传动丝 扩大计算机功能的一些基本电路，它包括定时计数器、中断系统、串行 杠及夹具等组成。驱动电机可以采用步进电机或伺服电机 ，步进电机可 通信接口等。 采用 BF反应式步进电机 ，伺服电 (下转 43页) (上接41页) 程中尽量节约能源 、减少污染。绿色工 绿色设计是绿色制造技术的核心，