水晶玻璃磨削设备的坯料上料及磨削成品下料过程普遍采用以松香、琼胶等为主要成分的粘结剂,加热熔解粘结剂粘结上料和加热熔解粘结剂分离下料,传统磨削设备的加热大量采用油气作为介质,存在成本高、安全隐患大的缺点,不能适应水晶玻璃制品大批量工业化生产的需要。“感应加热”具有效率高、发热均匀、快速和安全的特点,在钢铁冶炼、汽车制造等行业已经被广泛应用。本文将一种“全数字化感应加热系统”应用到自动化水晶磨削设备的上下料装置,设计了上下料装置专用感应加热电源,并开发了一种基于数字信号处理器(DSP)的高性能加热过程控制器,具有加热过程控制精确、与数控系统可集成度高、操作方便、保护齐备等优势。该装置在水晶多面体磨削中心上的试运行表明所设计的感应加热系统不仅可满足水晶磨削上下料的加热要求,而且其运行稳定,节能效果明显,同时显著缩短了上下料工序的时间,从而使得整套磨削工序的效率得到了极大提高。论文主要研究内容如下:(1)对传统水晶坯料的上料和水晶成品的下料所采用加热方法的优缺点进行了分析,介绍了感应加热的理论基础及感应电源的发展状况、应用成果。(2)介绍了锁相环在感应加热电源系统中的重要性以及常用的实现方法,分析锁相环的工作原理,通过仿真对锁相环中的一些参数进行分析。在此基础上设计数字锁相环(DPLL),建立基于数字锁相环的感应加热电源系统的数学模型,并分析了数字锁相环的可行性。(3)利用DSP对串联谐振感应加热电源的数字化控制系统进行了设计,包括硬件电路和软件设计(系统初始化程序、DPLL运算程序和逆变控制脉冲输出程序),在硬件电路中调试所设计的软件程序,验证了该数字化控制系统的可行性。