本文關(guān)鍵詞：嵌入式數(shù)控卷板機控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：卷板機是一種廣泛使用的板材加工裝備,為了滿足卷板機加工的高效、高精的要求,卷板機需配備數(shù)控系統(tǒng)。目前應(yīng)用于卷板機上的數(shù)控系統(tǒng)多數(shù)是采用工業(yè)控制計算機和PLC或者是工業(yè)控制計算機和運動控制卡開發(fā)的,開發(fā)成本較高。因嵌入式系統(tǒng)具有成本低、可維護性好等特點,在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。因此,本文對采用ARM和CPLD構(gòu)建的嵌入式數(shù)控卷板機控制系統(tǒng)進行了研究。通過對采用液壓傳動的三輥、四棍卷板機的機械結(jié)構(gòu)、工作原理和控制要求進行了分析,總結(jié)出卷板機在控制要求上的共同點,研究了卷板機控制系統(tǒng)應(yīng)該具備的功能,提出了“ARM+CPLD”的嵌入式卷板機控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案。根據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計方案設(shè)計控制系統(tǒng)的硬件,對ARM通過并行總線擴展CPLD器件的原理以及通過CPLD擴展開關(guān)量輸入輸出接口、模擬量輸入輸出接口以及編碼器信號輸入接口的原理進行了研究,設(shè)計出主控制板、數(shù)字I/O接口板、模擬量輸入輸出接口板以及編碼器信號接口板,構(gòu)建出控制系統(tǒng)的硬件平臺。基于系統(tǒng)的硬件平臺,采用Verilog HDL設(shè)計CPLD程序,包括ARM與CPLD通信、數(shù)字量輸入輸出處理、模擬量輸入輸出處理、編碼器信號處理等幾個部分,并對各部分程序進行了實驗或仿真驗證,使通過CPLD擴展的各類硬件接口實現(xiàn)相應(yīng)的功能�；谝陨涎芯�,對嵌入式數(shù)控卷板機控制系統(tǒng)的軟件進行研究,分析了控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu),并開發(fā)了數(shù)控系統(tǒng)的人機界面軟件、控制軟件以及設(shè)備驅(qū)動程序。最后通過全文的研究,設(shè)計一套嵌入式數(shù)控卷板機控制系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：卷板機 數(shù)控系統(tǒng) ARM CPLD Linux
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG334.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 數(shù)控卷板機的發(fā)展現(xiàn)狀9-12
• 1.2 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.3 嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀15-18
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容18-20
• 2 數(shù)控卷板機控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案20-30
• 2.1 三輥卷板機的控制要求20-23
• 2.2 四輥卷板機的控制要求23-26
• 2.3 卷板機控制系統(tǒng)功能分析26-27
• 2.4 數(shù)控卷板機控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 3 數(shù)控卷板機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計30-41
• 3.1 ARM與CPLD硬件互連30-31
• 3.2 數(shù)字量I/O接口31-33
• 3.3 編碼器信號輸入接口33-35
• 3.4 模擬量輸入接口35-37
• 3.5 模擬量輸出接口37-40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 4 數(shù)控卷板機控制系統(tǒng)硬件接口功能實現(xiàn)41-51
• 4.1 CPLD程序功能模塊41-42
• 4.2 數(shù)字量輸入輸出程序42-44
• 4.3 編碼器信號處理程序44-47
• 4.4 A/D轉(zhuǎn)換處理程序47-49
• 4.5 D/A轉(zhuǎn)換處理程序49-50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 5 數(shù)控卷板機控制系統(tǒng)軟件研究51-63
• 5.1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)51
• 5.2 系統(tǒng)人機界面軟件51-54
• 5.3 系統(tǒng)控制軟件54-57
• 5.4 系統(tǒng)驅(qū)動程序57-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 6 數(shù)控卷板機控制系統(tǒng)實現(xiàn)63-68
• 6.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成63-64
• 6.2 系統(tǒng)的功能64-65
• 6.3 系統(tǒng)的軟件移植65-67
• 6.4 本章小結(jié)67-68
• 7 總結(jié)與展望68-70
• 7.1 總結(jié)68
• 7.2 展望68-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-75
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文75

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本文編號：937332