一種研磨機(jī)的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種研磨機(jī)的控制系統(tǒng)，包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、中央處理器、采集模塊、AD/DA模塊、放大模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、CPLD模塊、隔離模塊、AB相脈沖選擇模塊，其中，CPLD與中央處理器進(jìn)行數(shù)字信息的交互，同時(shí)輸出一路AB相脈沖選擇信息及多路執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，中央處理器接收?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)信息以及CPLD輸出的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行處理后輸出相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制信號(hào)，同時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息反饋至顯示模塊進(jìn)行顯示。采用CPLD作為數(shù)字處理模塊，具有高整合性的特點(diǎn)，能夠提高研磨機(jī)控制器的整體性能，增加可靠度，同時(shí)PCB面積可減少帶來(lái)成本下降的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種研磨機(jī)的控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種研磨機(jī)的控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]研磨機(jī)采用無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)控制，可輕易調(diào)整出適合研磨各種部件的研磨速度。采用電一氣比例閥閉環(huán)反饋壓力控制，可獨(dú)立調(diào)控壓力裝置。上盤(pán)設(shè)置緩降功能，有效的防止薄脆工件的破碎。通過(guò)一個(gè)時(shí)間繼電器和一個(gè)研磨計(jì)數(shù)器，可按加工要求準(zhǔn)確設(shè)置和控制研磨時(shí)間和研磨圈數(shù)。工作時(shí)可調(diào)整壓力模式，達(dá)到研磨設(shè)定的時(shí)間或圈速時(shí)就會(huì)自動(dòng)停機(jī)報(bào)警提示，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化操作。
[0003]研磨機(jī)主機(jī)采用調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，配置大功率減速系統(tǒng)，軟啟動(dòng)、軟停止，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。通過(guò)上、下研磨盤(pán)、太陽(yáng)輪、游星輪在加工時(shí)形成四個(gè)方向、速度相互協(xié)調(diào)的研磨運(yùn)動(dòng)，達(dá)到上下表面同時(shí)研磨的高效運(yùn)作。下研磨盤(pán)可升降，方便工件裝卸。氣動(dòng)太陽(yáng)輪變向裝置，精確控制工件兩面研磨精度和速度。隨機(jī)配有修正輪，用于修正上下研磨盤(pán)的平行誤差。
[0004]研磨機(jī)的控制比較復(fù)雜，輸入輸出的數(shù)字量比較多，因此，其控制的邏輯就必須要清晰，因此對(duì)控制器的中央處理器的要求就比較高，硬件配置如果達(dá)不到要求，會(huì)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)許多不可預(yù)料的問(wèn)題，影響生產(chǎn)，而目前，為了達(dá)到高硬件配置，設(shè)備生產(chǎn)廠家不得不選擇高端的控制芯片，但是，這種高端控制芯片的成本高，功能多，對(duì)于研磨機(jī)來(lái)說(shuō)，許多功能用不到，浪費(fèi)了資源。
[0005]因此，研發(fā)一種即能滿足設(shè)備運(yùn)行需要又節(jié)約資源的控制系統(tǒng)是目前研磨機(jī)行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種研磨機(jī)的控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中研磨機(jī)控制系統(tǒng)性價(jià)比低，數(shù)字量多不容易控制的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:
一種研磨機(jī)的控制系統(tǒng)，包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、中央處理器、米集模塊、AD/DA模塊、放大模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊，所述采集模塊的輸入端與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，輸出端與中央處理器連接，所述AD/DA模塊的輸入端與中央處理器連接，輸出端與放大模塊的輸入端連接，所述存儲(chǔ)模塊包括程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)備份的系統(tǒng)運(yùn)行程序，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息，所述顯示模塊用于顯示執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行指令信息、狀態(tài)信息，還包括CPLD模塊、隔離模塊、AB相脈沖選擇模塊，其中，CPLD的輸入端與中央處理器連接，輸出端分別與隔離模塊、AB相脈沖選擇模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接，CPLD與中央處理器進(jìn)行數(shù)字信息的交互，同時(shí)輸出一路AB相脈沖選擇信息及多路執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，所述采集模塊實(shí)時(shí)采集執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)信息，并發(fā)送至中央處理器，中央處理器接收?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)信息以及CPLD輸出的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行處理后輸出相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制信號(hào)，同時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息反饋至顯示模塊進(jìn)行顯示。
[0008]所述采集模塊包括速度傳感器、壓力傳感器、拉力傳感器、溫度傳感器，所述速度傳感器用于檢測(cè)研磨機(jī)的各電機(jī)運(yùn)行速度，所述壓力傳感器用于檢測(cè)研磨機(jī)的上研磨盤(pán)對(duì)工件的壓力，所述拉力傳感器用于檢測(cè)研磨機(jī)的氣缸對(duì)研磨機(jī)上研磨盤(pán)的拉力，所述溫度傳感器用于檢測(cè)各電機(jī)以及電氣控制部分的溫度。
[0009]所述隔離模塊分為輸入信號(hào)隔離部分和輸出信號(hào)隔離部分，其中輸入信號(hào)隔離部分采用光耦隔離，輸出信號(hào)隔離部分采用光繼電器隔離。
[0010]所述CPLD模塊包括32個(gè)數(shù)字輸入端口和32個(gè)數(shù)字輸出端口，其中，每個(gè)數(shù)字輸入端口均連接一個(gè)光耦進(jìn)行隔離，每個(gè)輸出端口均連接一個(gè)光繼電器進(jìn)行隔離。
[0011]所述程序存儲(chǔ)器采用鐵電存儲(chǔ)器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用RAM存儲(chǔ)器。
[0012]所述程序存儲(chǔ)器采用鐵電FM25256，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用RAM62256。
[0013]所述中央處理器為MSC1210Y5，所述AD/DA模塊中的DA轉(zhuǎn)換器采用DAC8532。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、采用CPLD作為數(shù)字處理模塊，由于CPLD是一種整合性較高的邏輯元件，具有高整合性的特點(diǎn)，故能夠提高研磨機(jī)控制器的整體性能，增加可靠度，同時(shí)PCB面積可減少帶來(lái)成本下降的優(yōu)點(diǎn)。
[0015]2、增加AB相脈沖選擇模塊，使得該控制系統(tǒng)可選擇工作狀態(tài)，對(duì)于不同的控制目標(biāo)，不需重新編程，可直接選擇，增加了系統(tǒng)的利用率，提高了便利性。
[0016]3、采用不同的隔離原件對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行隔離，避免外部雜波進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部，以及內(nèi)部產(chǎn)生的雜波干擾執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。
[0017]4、鐵電存儲(chǔ)器具有大的可擦寫(xiě)次數(shù)，掉電不丟失程序，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，提聞了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，一種研磨機(jī)的控制系統(tǒng)，包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、中央處理器、采集模塊、AD/DA模塊、放大模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊，所述采集模塊的輸入端與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，輸出端與中央處理器連接，所述AD/DA模塊的輸入端與中央處理器連接，輸出端與放大模塊的輸入端連接，所述存儲(chǔ)模塊包括程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)備份的系統(tǒng)運(yùn)行程序，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息，所述顯示模塊用于顯示執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行指令信息、狀態(tài)信息，還包括CPLD模塊、隔離模塊、AB相脈沖選擇模塊，其中，CPLD的輸入端與中央處理器連接，輸出端分別與隔離模塊、AB相脈沖選擇模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接，CPLD與中央處理器進(jìn)行數(shù)字信息的交互，同時(shí)輸出一路AB相脈沖選擇信息及多路執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，所述采集模塊實(shí)時(shí)采集執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)信息，并發(fā)送至中央處理器，中央處理器接收?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)信息以及CPLD輸出的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行處理后輸出相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制信號(hào)，同時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息反饋至顯示模塊進(jìn)行顯示。
[0021]采用CPLD作為數(shù)字處理模塊，由于CPLD是一種整合性較高的邏輯元件，具有高整合性的特點(diǎn)，故能夠提高研磨機(jī)控制器的整體性能，增加可靠度，同時(shí)PCB面積可減少帶來(lái)成本下降的優(yōu)點(diǎn)。
[0022]增加AB相脈沖選擇模塊，使得該控制系統(tǒng)可選擇工作狀態(tài)，對(duì)于不同的控制目標(biāo)，不需重新編程，可直接選擇，增加了系統(tǒng)的利用率，提高了便利性。
[0023]所述采集模塊包括速度傳感器、壓力傳感器、拉力傳感器、溫度傳感器，所述速度傳感器用于檢測(cè)研磨機(jī)的各電機(jī)運(yùn)行速度，所述壓力傳感器用于檢測(cè)研磨機(jī)的上研磨盤(pán)對(duì)工件的壓力，所述拉力傳感器用于檢測(cè)研磨機(jī)的氣缸對(duì)研磨機(jī)上研磨盤(pán)的拉力，所述溫度傳感器用于檢測(cè)各電機(jī)以及電氣控制部分的溫度。
[0024]所述隔離模塊分為輸入信號(hào)隔離部分和輸出信號(hào)隔離部分，其中輸入信號(hào)隔離部分采用光耦隔離，輸出信號(hào)隔離部分采用光繼電器隔離。
[0025]采用不同的隔離原件對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行隔離，避免外部雜波進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部，以及內(nèi)部產(chǎn)生的雜波干擾執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。
[0026]所述CPLD模塊包括32個(gè)數(shù)字輸入端口和32個(gè)數(shù)字輸出端口，其中，每個(gè)數(shù)字輸入端口均連接一個(gè)光耦進(jìn)行隔離，每個(gè)輸出端口均連接一個(gè)光繼電器進(jìn)行隔離。
[0027]是以光為媒介來(lái)傳輸電信號(hào)的器件，通常把發(fā)光器(紅外線發(fā)光二極管LED)與受光器(光敏半導(dǎo)體管)封裝在同一管殼內(nèi)。[I]當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)發(fā)光器發(fā)出光線，受光器接受光線之后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，從而實(shí)現(xiàn)了“電一光一電”轉(zhuǎn)換。以光為媒介把輸入端信號(hào)I禹合到輸出端的光電I禹合器，由于它具有體積小、壽命長(zhǎng)、無(wú)觸點(diǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，輸出和輸入之間絕緣，單向傳輸信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字電路上獲得廣泛的應(yīng)用。
[0028]光繼電器有無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)，長(zhǎng)壽命，低動(dòng)作電流，高隔離電壓，高速切換，低泄漏電流，交直流兼用.廣泛用于測(cè)量?jī)x器，通訊設(shè)備，辦公自動(dòng)化。體積更小，適用于表面裝貼，高可靠，抗干擾性能優(yōu)良的通信繼電器需求。
[0029]所述程序存儲(chǔ)器采用鐵電存儲(chǔ)器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用RAM存儲(chǔ)器。
[0030]鐵電存儲(chǔ)器具有大的可擦寫(xiě)次數(shù)，掉電不丟失程序，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。鐵電存儲(chǔ)器是一種特殊工藝的非易失性的存儲(chǔ)器，是采用人工合成的鉛鋯鈦(PZT)材料形成存儲(chǔ)器結(jié)晶體，用改變浮動(dòng)?xùn)糯鎯?chǔ)單元的電壓就能達(dá)到電荷添加或擦除的動(dòng)作，從而確定存儲(chǔ)單元是在”1”或“O”的狀態(tài)。但是浮動(dòng)?xùn)偶夹g(shù)需使用電荷泵來(lái)產(chǎn)生高電壓，迫使電流通過(guò)柵氧化層而達(dá)到擦除的功能，因此需要5-10mS的擦寫(xiě)延遲。高寫(xiě)入功率和長(zhǎng)期的寫(xiě)操作會(huì)破壞浮動(dòng)?xùn)糯鎯?chǔ)單元，從而造成有限的擦寫(xiě)存儲(chǔ)次數(shù)(例如:閃存約十萬(wàn)次，而EEPROM則約I百萬(wàn)次)。
[0031]所述程序存儲(chǔ)器采用鐵電FM25256，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用RAM62256。
[0032]所述中央處理器為MSC1210Y5，所述AD/DA模塊中的DA轉(zhuǎn)換器采用DAC8532。
【權(quán)利要求】
1.一種研磨機(jī)的控制系統(tǒng),包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、中央處理器、米集模塊、AD/DA模塊、放大模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊，所述采集模塊的輸入端與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，輸出端與中央處理器連接，所述AD/DA模塊的輸入端與中央處理器連接，輸出端與放大模塊的輸入端連接，所述存儲(chǔ)模塊包括程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)備份的系統(tǒng)運(yùn)行程序，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息，所述顯示模塊用于顯示執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行指令信息、狀態(tài)信息，其特征在于:還包括CPLD模塊、隔離模塊、AB相脈沖選擇模塊，其中，CPLD的輸入端與中央處理器連接，輸出端分別與隔離模塊、AB相脈沖選擇模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接，CPLD與中央處理器進(jìn)行數(shù)字信息的交互，同時(shí)輸出一路AB相脈沖選擇信息及多路執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，所述采集模塊實(shí)時(shí)采集執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)信息，并發(fā)送至中央處理器，中央處理器接收?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)信息以及CPLD輸出的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行處理后輸出相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制信號(hào)，同時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息反饋至顯示模塊進(jìn)行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述采集模塊包括速度傳感器、壓力傳感器、拉力傳感器、溫度傳感器，所述速度傳感器用于檢測(cè)研磨機(jī)的各電機(jī)運(yùn)行速度，所述壓力傳感器用于檢測(cè)研磨機(jī)的上研磨盤(pán)對(duì)工件的壓力，所述拉力傳感器用于檢測(cè)研磨機(jī)的氣缸對(duì)研磨機(jī)上研磨盤(pán)的拉力，所述溫度傳感器用于檢測(cè)各電機(jī)以及電氣控制部分的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述隔離模塊分為輸入信號(hào)隔離部分和輸出信號(hào)隔離部分，其中輸入信號(hào)隔離部分米用光I禹隔離，輸出信號(hào)隔離部分采用光繼電器隔離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的研磨機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述CPLD模塊包括32個(gè)數(shù)字輸入端口和32個(gè)數(shù)字輸出端口，其中，每個(gè)數(shù)字輸入端口均連接一個(gè)光耦進(jìn)行隔離，每個(gè)輸出端口均連接一個(gè)光繼電器進(jìn)行隔離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述程序存儲(chǔ)器采用鐵電存儲(chǔ)器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用RAM存儲(chǔ)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的研磨機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述程序存儲(chǔ)器采用鐵電FM25256，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用RAM62256。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述中央處理器為MSC1210Y5，所述AD/DA模塊中的DA轉(zhuǎn)換器采用DAC8532。
【文檔編號(hào)】B24B37/005GK104308719SQ201410516887
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】陳凌, 王琰, 任琪, 程曉 申請(qǐng)人:無(wú)錫康柏斯機(jī)械科技有限公司