基于运动控制卡的喷涂机控制系统设计

　　引言

　　近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，面向工业自动化控制的数控系统的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它的发展使机械化和自动化有机的结合在一起。

　　针对目前涂装行业的特殊需求，以前以人工喷涂为主的生产模式逐渐转化为自动喷涂。自动喷涂具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险等特点，因此这种自动喷涂模式已受到许多行业的重视，并越来越广泛地得到了应用。

　　针对自动喷涂的特点，为了完成数字化控制，研制和开发了基于工业计算机和运动控制卡adt836的底层控制系统。采用这样的集成运动控制卡，简化整个控制系统的硬件电路结构，提高系统的可靠性和控制精度。

　　系统组成

　　主要有adt-tp104控制器，辅助接线端子，基于dos开发的喷涂机软件控制系统组成。

　　控制器内置adt836运动控制卡，它是深圳市众为兴数控技术有限公司研发，基于pc104总线的高性能六轴伺服/步进控制卡，位置可变环形，可在运动中随时改变速度，具有直线，圆弧，连续差补等功能。速度控制可采用定速和直线/s曲线加减速，可做非对称直线加减速，可自动/手动减速，在定量驱动时可防止速度曲线产生的三角波形。具有48路数字输入，32路数字输出。

　　控制器支持rs233通讯，可方便程序下载更新，数据备份。

　　系统组成框图如图1所示：

　　图1　系统组成框图

　　工作原理

　　针对图1的框图说明其工作原理，由运动控制器发出脉冲指令给伺服或步进控制单元，驱动电机动作。最大的输出脉冲频率为4mhz。在驱动过程中，如果检测到外部的停止信号则控制器立即发出停止脉冲输出的操作。如果在驱动过程中，系统检测到硬件限位信号，则立即停止驱动，从而保证机械系统的安全性。进行喷涂操作时，通过控制器向外部发出一个输出信号，从而控制喷枪的开关。

　　至于发多少个脉冲，以及运动过程中需要检测信号，控制哪个输出操作，都可以通过软件来方便实现。836控制卡的脉冲输出是共阳极、“脉冲+方向”或“脉冲+脉冲”的接线方式。 图2-4示出连接方式。

　　图2　运动控制卡的接线方式

　　图3　数字输入的连接

　　图4　数字输出的连接

　　软件设计

　　软件系统采用教导式编程方式，用户只要将机械对应的轴移动到所要的位置，控制系统会自动记忆此处的坐标，对于一个待加工的工件，教导时可以根据工件的形状来确定加工的轨迹，简单举例如图5所示：