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自动切割机调速控制


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前 言

随着社会的不断发展进步，人们对物质生活的要求不断提高。为了更好的满足人们对于生活的要求，在世界的各个领域上发生了翻天覆地的变化，自动化更是飞速发展，并且在工业生产中起到了举足轻重的作用。
自动切割机正是为了使人们从单一，重复的工作中解放出来，而研制成功的一种自动化程度较高的机器。它可以自动完成对所要切割的问题的长度的测量，并且切割物体，使人们不必重复简单而又枯燥无味的工作。自动切割机广泛应用于制笔、天线、制冷、材料加工等行业，并且是替代手工仪表车床切割的新一代产品。可以说自动切割机的应用范围是非常广泛的，它有着非常广阔的前景。
在本次设计中，自动切割机的主要原理是通过单片机89C51，用软件实现对步进电机、直流电机、8279等核心芯片的控制。用步进电机的脉冲控制步进电机送料，从而使其达到送料准确的目的，采用曲柄原理，用直流电机控制控刀过程，使用光电传感器作为停刀的控制信号。利用8279作为键盘显示部分的主要芯片，完成键盘的控制命令及显示功能。
本次设计的自动切割机将实现切割对象最大长度为10000mm，最大计数精度10000，并且可以对切割物体进行调速控制。










第1章 硬件系统
1.1 送料系统
送料系统由步进电机进行控制，因为步进电机的控制准确。步进电机的步数可以通过脉冲和单片机送给步进电机的信号进行准确控制。为了使步进电机控制的更为准确，在本次实习中主要采用四相八拍的方式工作。即按A—AB—B—BC—C—CD—D—DA—A次序通电，使之进行正转。
下表1.1为步进电机以四相八拍工作时，四个端子的输出脉冲波形图。由表1.1可以看出，当改变CP脉冲的周期时，ABCD四相绕组高低电平的宽度将发生变化，这就使通电和断电的速率发生变化，使电机转速改变，从而达到调速的目的。因而若在实习中，若想改变送料的速度只需调用不同的延时子程序，通过改变步进电机的CP脉冲即可达到目的。
表1.1 由CP脉冲对步进电机进行四相八拍控制

A项
B项
C项
D项

第一步
1
0
0
0

第二步
1
1
0
0

第三步
0
1
0
0

第四步
0
1
1
0

第五步
0
0
1
0

第六步
0
0
1
1

第七步
0
0
0
1

第八步
1
0
0
1

由单片机控制的步进电机有三种方案可以实现。
方案一：由单片机的P0.0~P0.3控制步进点机，使由单片机发出的脉冲来决定步进电机的动作快慢，但由于小信号控制大信号需要采用电气隔离，故此种方案不可取。
方案二：通过单片机控制继电器，利用继电器的导通与截止来控制步进电机，并且使步进电机与继电器不共地，从而完既能达到使