液压站自动测控系统的设计和软硬件实现

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近几年一大批伺服驱动器生产厂商涌入注塑机行业,但其使用的液压站测控系统仍为传统的手动操作方式,不能同时监控注塑机驱动器和液压站,不能进行复杂工况的测试,从而不能因应不同客户的需求提供准确的配型依据。长期来看,谁能为客户提供真实可靠的模拟工况测试数据,并据此提供最优的配型,谁才能真正得到客户的喜爱,并在这个竞争激烈的行业中生存下去。因此,有必要研制针对注塑机驱动器测试的液压站自动测控系统。本文首先从各注塑机驱动器厂商的测控系统现状开始,指出了其不足,并针对生产厂商特点提出了一种简单可靠的测控系统方案。其主要研究内容是如何使用CAN通讯同时与注塑机驱动器和液压站进行通讯,以及在I/O资源不足的情况下,如何用SPI进行扩展,以减少线束和不必要的干扰。本方案无论在硬件还是软件上,都具备极强的可扩展性,稍加改造后,便可成为一种适用范围更广的自动测控方案。其次,在对系统设计需求进行分析后,给出了系统方案设计,并以从整体到局部的方式,进一步将其分解为各个硬件子系统设计和软件子系统设计。其中,对控制电路、输入输出电路、CAN通讯、SPI通讯以及LabVIEW程序设计进行了着重论述。然后,在以从局部到整体的方式逐步完成了系统调试后,结合一个具体的测试任务进行了测试,从测试数据来看,完全可以模拟用户的实际工况。并给出了一个在传统手动模式下,用固定工况测试得到的数据。在对数据进行比较分析后,得出了截然相反的结论。根据客户处的反馈,前者被证明是正确的。由此,体现出了本自动测控系统强大的优势。最后,对进一步的研究进行了展望。主要提出了应参考Infineon、Semikron等国际知名IPM制造商的做法,完全由软件仿真的想法。在公司主页上提供配型工具供客户下载,由客户根据其特点输入工况,并根据仿真结果提供最佳配型,这才是真正方便客户的做法。相信这会成为注塑机伺服驱动行业发展的一种趋势。本课题旨在利用注塑机驱动器的产品特点,加以改造后,实现了液压站自动测控系统的设计。目前国内大多数厂商的注塑机驱动器都带有CAN通讯功能,因此,本课题的研究可以给这些厂商对自动测控系统的研制提供参考,具有一定的指导意义和应用前景。
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