基于ARM的伺服压力机控制系统的研究
1 引言
随着制造业朝着生产规模化、产品个性化的方向发展,产品型号变化加快,生产批量相对变小,多种型号共线生产、覆盖件大型化,一体化的趋势日益明显,要求压力机不仅能够高速度、高精度、大负载的运转,而且应具有更大的柔性,能迅速、方便地改变输出运动规律。以上这些不断提高的加工工艺和生产条件的多样化都促进了锻压设备行业的重大变革。在需求的推动下,目前,世界上出现伺服电机直接驱动的伺服压力机,能够满足塑性加工、难成形材料成形、复杂形状零件成形、复合成形以及高精度成形等成形工艺的要求。伺服压力机采用交流伺服电机代替普通交流电机,去除传统曲柄压力机上的飞轮和离合器,使得压力机机械结构得以简化,可靠性增强。所以研制适合不同材料加工要求的压力机数字控制系统, 对提高材料加工技术的水平和加工装备的数字化能力具有十分重要的现实意义[1]。
伺服压力机的基本结构及对控制系统的要求与传统压力机比较,伺服压力机取消了原有压力机的飞轮和离合器,保留了曲柄滑块驱动机构,其传动系统采用一级齿轮减速系统,将其运动和动力传递给压力机的曲轴,由曲轴的转动实现压力机的往返运动。
同时,伺服压力机对控制系统有更高的要求,一般要求控制系统满足:可编程的滑块运动曲线,适应不同的加工对象、不同材质的加工工艺;滑块位置和速度的精确控制;快速的响应[2]。
2 控制系统总体方案设计
根据上述伺服压力机的功能要求,本系统选用了“工控机+ARM运动控制卡"的硬件设计方案。工控机负责系统的非实时部分的工作,完成运动曲线的读取和设置,工艺的优化以及运行状态参数的显示,ARM运动
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