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引言 在國內(nèi)目前的注塑機(jī)行業(yè)里,使用液壓傳動(dòng)的居多。對(duì)注塑機(jī)進(jìn)行全電機(jī)化是市場新要求,也是必然趨勢。采用伺服系統(tǒng)對(duì)注塑機(jī)進(jìn)行全電動(dòng)化,是現(xiàn)在比較流行的做法。但由于伺服系統(tǒng)成本高,再加之海關(guān)稅和增值稅,使得伺服系統(tǒng)的產(chǎn)品在市場上缺乏價(jià)格競爭力??紤]到性價(jià)比和現(xiàn)在的技術(shù),選擇矢量控制變頻器和帶有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的控制器控制三相交流異步電機(jī),并采用智能控制算法,對(duì)注塑機(jī)進(jìn)行全電動(dòng)化,是一種可行的方案。 采用itron規(guī)格編寫的rtos與其它rtos相比較,具有效率高、可靠性好、編程容易、移植性強(qiáng)、易于調(diào)試、簡化通訊標(biāo)準(zhǔn)、高度的開放性、標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn),是世界上工業(yè)應(yīng)用最為廣泛的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),這表明itron有潛力變成嵌入式rtos的世界標(biāo)準(zhǔn)之一。

th0030a運(yùn)動(dòng)控制器及其實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)& nbsp; 嵌入了itron rtos運(yùn)動(dòng)芯片的運(yùn)動(dòng)控制卡th0030a-mc,主要有兩大技術(shù)優(yōu)勢:采用itron規(guī)格編寫的rtos和功能強(qiáng)大的pcl6045芯片。 采用itron規(guī)格編寫的rtos和采用itron規(guī)格編寫的rtos具有以下特點(diǎn)。 a) 新內(nèi)核、可移植性id,taskconfig指任務(wù)的結(jié)構(gòu)) d) 人機(jī)界面 在th0030a-mc上,應(yīng)用itron規(guī)范編寫一個(gè)log file的任務(wù),配合vb界面,通過以太網(wǎng)通訊,在程序運(yùn)行的時(shí)候,可以方便地在pc上實(shí)時(shí)監(jiān)測程序目前執(zhí)行到什么地方。這樣,方便了用戶調(diào)試自己的程序,也利于數(shù)據(jù)的檢測。 e) 實(shí)時(shí)性 itron對(duì)于實(shí)時(shí)性的思路是:嵌入式系統(tǒng)在硬件優(yōu)化和軟件效率之間折衷考慮。itron規(guī)范對(duì)應(yīng)該通過微控制器硬件層次結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的那些特征標(biāo)志,和應(yīng)該根據(jù)硬件及其功能性質(zhì)優(yōu)化的那些成份,都做了明確的區(qū)分。影響實(shí)時(shí)應(yīng)用中響應(yīng)時(shí)間的那些因素,一般都與作業(yè)轉(zhuǎn)換功能和中斷處理例行程序有關(guān)。itron規(guī)范規(guī)定,在規(guī)定的高速作業(yè)轉(zhuǎn)換時(shí)間上,可以將寄存器換出。也可以在發(fā)生外部中斷時(shí),旁路rtos啟動(dòng)運(yùn)行一個(gè)中斷 處理程序。 f) 推廣能力 對(duì)于把rtos用在工業(yè)實(shí)時(shí)控制上,window ce還不夠成熟,vxworks價(jià)格太昂貴,linux實(shí)時(shí)性太差,itron則沒有它們的缺點(diǎn),適合推廣。 功能強(qiáng)大的pcl6045芯片 對(duì)于th0030a運(yùn)動(dòng)卡,用戶可自己編寫和調(diào)用c語言函數(shù)對(duì)pcl6045芯片上的每個(gè)寄存器操作。pcl6045芯片可以同時(shí)控制四個(gè)軸。它可以對(duì)編碼器的數(shù)值產(chǎn)生倍頻;可自行計(jì)算速度上升或下降的加速度或s曲線;可設(shè)定指令位置、計(jì)算機(jī)器實(shí)際位置、計(jì)算偏差位置;可鎖住它們的位置;保存外部中斷狀態(tài)、錯(cuò)誤中斷狀態(tài)、事件中斷狀態(tài);可軟件重置寄存器:可重置控制位置寄存器或機(jī)器位置寄存器等等。它使得對(duì)于多軸的位置或速度控制等,變得輕而易舉。 th0030a運(yùn)動(dòng)卡的應(yīng)用 在注塑機(jī)這個(gè)行業(yè)里,控制對(duì)象要求高精密(射膠部分)、高響應(yīng)(保壓部分)、安全可靠(鎖模部分),故選擇th0030a運(yùn)動(dòng)卡??刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 全電動(dòng)注塑機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

上位控制器有三大主要功能:設(shè)定控制參數(shù)和目標(biāo);顯示控制結(jié)果;協(xié)調(diào)機(jī)器各環(huán)節(jié)的動(dòng)作順序。 運(yùn)動(dòng)控制器的主要功能是在上位控制器的協(xié)調(diào)下,完成過程控制,如壓力、位置以及速度的控制,并把控制的結(jié)果和相關(guān)狀態(tài)傳遞給上位控制器。具體地,就是實(shí)現(xiàn)射膠電機(jī)、溶膠電機(jī)、開鎖模電機(jī)和頂出電機(jī)的控制。 控制流程可以描述為:由上位控制器發(fā)出指令要實(shí)現(xiàn)何種控制(例如射膠的速度或壓力控制),運(yùn)動(dòng)控制器將根據(jù)接受到的指令和實(shí)際狀況,給出控制調(diào)節(jié)信號(hào)至變頻器,變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn),電機(jī)通過永磁皮帶與滾珠絲杠相連,將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)速度、壓力或位置的控制。 軟件程序的基本設(shè)計(jì)思路如圖2所示, 全電注塑機(jī)的硬件控制原理框圖如圖3所示。
& 在th0030a-mc上使用的rtos不是從window ce、windows9x/nt、vxworks、linux等系統(tǒng)移植過來的,它使用itron規(guī)格編寫,具有全新的內(nèi)核和任務(wù)調(diào)度、內(nèi)存管理策略。 通過平臺(tái)可快速移植和使用方便是itron的最大優(yōu)點(diǎn)。由于嵌入式

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