[EQ情商]数字伺服压力机控制系统的研究.pdf

第34卷第6期2009年12月
Vol134No16FORGING&STAMPINGTECHNOLOGYDec.2009

数字伺服压力机控制系统的研究

叶春生,侯文杰,张军伟,莫健华,樊自田
(华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074)

摘要:根据曲柄连杆压力机工艺要求和伺服电机控制的原理,提出基于现场总线的ARM控制系统并对控制系统的
软硬件及其组成进行了分析和研究。由于采用低成本、高性能32位的ARM控制器,系统可根据压力加工控制的
要求,重新架构控制系统并由CAN总线实现通讯和并行控制,其中每个子功能模块都具有独立的控制和通讯功
能,易于组态复杂控制系统。
关键词:数字化;伺服压力机;控制系统;现场总线
DOI:1013969/j1issn1100023940120091061031
中图分类号:TG315文献标识码:A文章编号:100023940(2009)0620117206

Researchoncontrolsystemofnumericalcrankservopress

YEChun2sheng,HOUWen2jie,ZHANGJun2wei,MOJian2hua,FANZi2tian
(StateKeyLaboratoryofMaterialProcessandDieandMouldTechnology,HuazhongUniversityofScienceand
Technology,Wuhan430074,China)

Abstract:Accordingtothefeaturesandprocessingrequirementofcrankandconnectingrodandservomotorcontrol
principle,theARMcontrolsystembasedonthefield2buswasdesigned,andthesoftware,hardwareandcomposition
ofthecontrolsystemwereintroduced.Becauseofthelow2cost,high2performance322bitcoreARMcontroller,thesys2
temcanbereconstructedaccordingtoneedsofcrankprocessing,whichcancommunicateviaCANbusandrealize
multi2parallelcontrol.Everysub2functionmoduleshasaindependentcontrolandcommunicationfunction.Itiseasyto
configurateacomplexcontrolsystem.
Keywords:numerical;servopresssystem;controlsystem;field2bus

近年来,伺服控制系统已经广泛应用于材料加实意义。
工,材料加工控制系统和通用机床数控技术在许多由于采用交流伺服电机驱动,在其理论和应用
方面是相同的,因而在材料加工的许多领域可以直等方面,还有许多有待解决的技术问题。文献[1]
接采用现有的通用机床数控系统实现。但对于一类和[2]介绍伺服压力机开发以及今后的动向,文献
需要采用模拟信号如温度、压力或能量等调节时,[1]将伺服压力机有待解决的技术问题概括为如下
采用现有的数控系统比较难于实现。如文献[3]研几个方面:(1)大功率交流伺服电机及其控制技术;
究的叠层制造系统(LOM),除要求有215轴联动(2)无飞轮压力机传动系统设计;(3)调速能量的
外,还需要送纸、收纸、热压粘接、叠层的厚度和回收;(4)重载高效螺旋传动技术;(5)基于伺服
热压的温度等参数的调整;文献[4]的熔丝沉积成压力机的成形工艺优化。上述几个方面侧重于技术,
形系统(FDM),其特殊的要求是送丝电机的控制而建立伺服压力机的控制的数学模型及其理论分析
和成形室和挤出头温度的调整;文献[5]和文献工具也是有待解决的一个重要问题,本文重点研究
[6]的无模板料成形和文献[7]的锻压设备吨位检伺服曲柄压力机的伺服控制系统,为更好的控制伺
测仪等对控制系统也都有其特殊的要求。因此,研服压力机提供依据。
制适合材料加工的控制系统,对提高材料加工技术
的水平和加工装备的数字化能力具有十分重要的现1曲柄连杆伺服压力机控制系统的组成
由图1可知,曲柄连杆伺服压力机控制系统通
常是将曲柄连杆压力机[13]的动力电机转换为伺服
收稿日期:2009206202;修订日期:2009208202
基金项目:国家自然科学基金资助项目(50875093)电动机驱动。伺服电机驱动主要由CNC、伺服控
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