主（zhǔ）頁 > 技術文章 > 單片機在設（shè）備自動化改（gǎi）造中的應用 2024-10-13

單片機在設備自動化改造（zào）中的應（yīng）用（yòng）

摘要：介紹了（le）用單片機對對衝壓機械進行自動改造的方法。
        衝壓機械工作特點是，工（gōng）作作用力大，循環時間短，操作（zuò）為簡單（dān）重複動作，長時間作業極易造成操作工人因操作疲勞而出現失誤，造成事故，因此，衝壓機械作業具有（yǒu）較大的危險性。通過對衝壓機（jī）械進行自動化改造，可以有（yǒu）效減輕工人的作業強度，從而保證工人的操作安全，減少或防止事故的（de）發生，實現衝壓機械的本質安全化（huà）。
        1、 80C51單片機簡介：
        1.1 80C51單（dān）片機的特點80C51單片機的特點如下：①體積小，質量輕，價格低，耗電少，電源單一；②抗幹擾能力強（qiáng），可（kě）靠性（xìng）高；③麵（miàn）向控製，控製功能強，運行速度快；④受集成度（dù）限製，片內存儲器容量較小；⑤係統組（zǔ）成靈活，可擴展性好；⑥開發應用方便，研製周期短。
        1.2 80C51單片機內部結構 80C51單片機是經典的單片機係列，具有典型的（de）單片機結構體係，其基本結構。
        它（tā）由（yóu）CPU係統、CPU外圍單（dān）元、基本功能單元（yuán）等組成，各組成部分通過內部單一總線相連。CPU係統是80C51單片機的（de）核心（xīn）部分，它包括CPU、時鍾係統和總線控製邏（luó）輯。CPU外圍單（dān）元是與CPU運行直接相關的單元電（diàn）路（lù），與CPU構成單片機是最小係（xì）統，它包括程序存儲（chǔ）器ROM、數（shù）據存儲器RAM、輸入/輸出（I/O）口、特殊功（gōng）能寄存器SPR。基本功能單元（yuán）是滿足（zú）單片機測控功能要求的基（jī）本計算機外圍電路，是用來完善和擴大計算機功能的一（yī）些基本電路，它包括定時/計數器、中斷係統、串行通信接口（kǒu）等。
        80C51內部係統（tǒng）結構特點如下：
        1.2.1 8位CPU，片內振蕩器；
        1.2.2 4K字節ROM，128字節RAM；
        1.2.3 21個（gè）特殊功能寄（jì）存器；
        1.2.4 32根I/O口線；
        1.2.5 可尋（xún）址各64K外部（bù）程序、數據（jù）存儲器空（kōng）間；
        1.2.6 2個16位定時/計數器；
        1.2.7 具有（yǒu）5個中斷源，兩個優先級；
        1.2.8 1個全雙工串行口；
        1.2.9 有位尋址功能，適於布爾處理的位處理機。
2 、控製要求（qiú）：
        根據生產工（gōng）藝要求，控製係統設計成開環控製係統。其工作過程是：開機後，係統（tǒng）按照程序要求將板材移動運送（sòng）到指定位置，衝頭下衝（chōng），完成第一個孔的衝製，檢測裝（zhuāng）置檢測（cè）到衝頭離開板材後，發出指（zhǐ）令到進給（gěi）係統，進給係統工作，將板材移送到下一衝壓位置（zhì），進行下一次衝製。如此循環往複，直至最後一個孔衝壓完成（chéng）後，停止衝壓，回複原點，更換板材後開始下一次（cì）工作循環。
        3 係統組成：
        3.1 控製係統由於係統對控製精度的要求不高，因此，控製係統設計開（kāi）環控（kòng）製係統（tǒng），由衝床原有（yǒu）控（kòng）製係統和以單片機為核心的新控製係統兩部分（fèn）組成。組合後（hòu）的新控製係統核心是單片機。
        3.2 傳感器因為（wéi）本係統是開（kāi）環係統，需要的傳感器較少，隻要能夠檢測（cè）到衝頭的下限位置，保證進給係統（tǒng）在（zài）工作時衝頭與板材處於分離（lí）狀（zhuàng）態就可以了。
        3.3 進給機構進（jìn）給機構包（bāo）括X、Y方向的進給，由驅動電機（jī）、傳動絲杠及（jí）夾具等組成。驅動電機可以采用步進電機或伺服電機，步進電機可采用BF反應式步進電機，伺服電機可采用交流（liú）伺服電機（jī）。為減小摩擦阻力，傳動絲杠采用雙螺旋（xuán）滾珠絲杠。夾具可針對具體的衝壓件設計。進給機構在控製係統的控件下，按程序設定的進給量依次動作，完成X、Y兩個方向的進給（gěi），從而保證衝（chōng）孔位置的正確。
        3.4 軟件係統係統的控（kòng）製軟件采用匯編語言編製，根據生產工（gōng）藝要求該軟件應具有以下（xià）功能：①在啟動（dòng）按鈕閉合後可啟動衝床工作。②能夠檢測衝頭位置。③可自動（dòng）進給並及時換向。④衝製完成後可自動停車。⑤具有故障檢測和報警的功能。⑥在衝頭不動作時可手動操作進給係統動作。⑦能夠緊急停車。
        4 應用效果：
        改造完成（chéng）後，鬥身板衝製效率提高（gāo）2~3倍，工（gōng）人勞動強度大大降低，徹底改變了過去單純依靠人工緊盯換（huàn）向的工（gōng）作方式，操（cāo）作（zuò）安全性（xìng）大大提高。

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