基于珩磨气动测量技术的运动控制卡研究

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1、万方数据基于珩磨乏动测量孜术的运动控薷j卡研究木口宁会峰啦口麻秦凡啦口龚俊∽口雷振宁1·21．兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室兰州7300502．兰州理T大学机电工程学院兰州730050摘要：阐述了利用运动控制卡实现珩磨气动测量的机理，提出了运动控制卡实现气动技术测量的方法。介绍了测量系统的标定方法以及运动控制系统、硬件系统和软件系统的构成，分析了气动测量仪产生误差的原因。珩磨机气动测量技术具有性能好、使用方便的特点．有广泛的应用价值。关键词：运动控制卡气动测量工控机珩磨机中

2、图分类号：THl38．7文献标识码：A文章编号：1000—4998(2012)08—0024—04Abstract：Thisarticleexpoundsmainlythemechanismandtheapproachonhowtousemotioncontrolboardtorealizepneumaticmeasurementduringhoningprocess．Itgivesanintroductiononthecompositionofmotioncontrolsystems，hardw

3、aresystemand80flwaresystems．ananalysisontheerrorcausesofpneumaticgauginginstrumentand蛐introductiononthecalibrationofthemeasuringsystem．仆epneumaticmeasuringtechnologyforhoningmachinesoundperformanceandeasyoperationandisvaluedforwiderangeofapplications．

4、KeyWords：MorionControlBoardPneumaticMeasurementIndustrialControIHoningMachine由于运动控制卡系统可靠、方便的特点，已在数控机床上广泛使用．目前取代了早期的继电器控制回路系统。运动控制卡采用各类开关、传感器，通过分配控制软件点实现控制。气动测量⋯：1是一种非接触测量，具有精度高、测量力小、对被测T件有自沽作用的特点，不受工件表面材质的影响。该方法以压缩空气作为介质，利用空气在管道中的流量或压力随喷嘴与被测工件之间的间隙不同而

5、改变．将尺寸量或位移量转化为流量变化信号或气压变化信号，从而实现测量。1CFD气动测量原理【3】差压式气动测量气路原理图如图l所示，由气源1来的压缩空气经过滤器2、进气阀3和稳压器4后，形成具有恒定的压力只。只分为两路流动，一路经节流孔6通过喷嘴挡板机构9流人大气，另一路经节流孔5通过调节阀8流入大气【l】。显然测量气路由两个背压气路(调零腔和测量腔)组成，测量时两个背压气路处于相同的环境压力和温度下，使外界环境(压力、温度和湿度等)对测量的影响降到最小，这种形式测量精度高、稳定性好：⋯。两腔压力

6、之差为：脚毛只一PI(1)恤八S)(2)·国家重大科技专项(编号：2010ZX04001-181)收擒日期：2012年2月囹2012／8式中：只为调零腔压力；只为测量腔压力。一般可调节流阀在测量前调节好背压只之后在测量过程中是不变的，即只是个常数。而测量腔压力PI则随测量间隙S的改变而变化。用硅压阻差压传感器10检出AP作为被测信号。经放大后输出就可测得被测参数．s的大小。通过使用运动控制卡的控制系统．通过AT89C205l单片机实现进气阀3、调节阀8、喷嘴9变化。进而改变主运动控制、两个从单片机

7、的逻辑量就可以改变气容的大小．去实现气动测量。本文主要对气动测量运动控制系统的实现作一阐述。2珩磨机运动控制卡实现的原理珩磨机具体运动控制总体结构．是由工控机和单片机通过数据采样卡相连伺服控制系统实现运动控制。如图2所示，即是珩磨的系统图，该系统珩磨头的机械镧造50卷第576期褴万方数据拟控制器、数字控制器或计算机控制，由比例阀或伺服阀实现动作，保证控制行程位置的及时和准确Is．6]。3硬件系统的组成及功能考虑到经济性问题．控制系统采用8位单片机扩展1／13口的控制方案。本系统的实现有2个关键部分

8、：一是硬件部分的设计．二是系统设计中模块优先级的设定。硬件部分选用8位单片机AT89C205l。外扩8kRAM．4片8255A扩展I／o的设计方案。如图3所示。输出接口：继电器控制卡和数控珩磨机。输入接口：机床开关用于机床零点置位、光电开关的控制。矩阵键盘用于系统可调参数的输入等。RAM用于存放当前正在执行的程序和数据，如用户的调试程序、程序的中间运算结构以及掉电无需保存的I／O数据和参数等，优点是读写方便。缺点是断电易失。在设计时采用备用电池供电的方案．保证在出现意外断电时数据的