MCX314As型四軸運動控制器原理及應用

　　目前，占據(jù)國內數(shù)控市場主要份額的經濟型數(shù)控系統(tǒng)多采用MCS-51系列單片機或MCS-51系列兼容的單片機，最高頻率為12MHz-40MHz，但周期指令執(zhí)行時間為250ns-1ms，限制了經濟型數(shù)控系統(tǒng)的進一步發(fā)展，尤其是多軸高速聯(lián)動、螺紋高速切割和高分辨率控制等功能受到限制，將MCX314As運動控制器和MCS-51系列單片機相結合構建高性能經濟型數(shù)控系統(tǒng)，可以解決傳統(tǒng)經濟型數(shù)控系統(tǒng)速度慢、功能少、開發(fā)難度大等問題，具有很好的發(fā)展前景。

　　張力控制廣泛應用于各種卷殼及滾筒組成的加工生產線，如造紙廠、印刷廠、紡織漂染廠和食品廠等，這些生產線在處理紙張、薄片、絲、線、布等大尺寸材料的過程中必須有一定的張力，張力太小會導致褶皺和套印不準等弊病;張力太大會無謂增加機器負荷并容易使材料斷裂，而張力不穩(wěn)定會使材料發(fā)生跳動也會導致套印不準及重影等，為了保持產品的品質、效率及可靠性，一套功能完備的張力控制系統(tǒng)是必需的。如圖2所示。凹板印刷機的張力控制裝置整體可以分為3部分：張力/速度檢測裝置、控制裝置、執(zhí)行機構及驅動器，其中，控制裝置是系統(tǒng)控制的核心，本設計使用MCX314As和89C51型單片機來實現(xiàn)系統(tǒng)的張力控制和速度調整。

　　4軸運動控制卡以MCX314As為核心，采用89C52型單片機作為主控制器，并采用PSD913F2型可編程外圍器件來替代傳統(tǒng)的大部分外圍器件，MCX341As的時鐘頻率由外部決定，本系統(tǒng)采用了MCX314As默認的16MHz頻率作為時鐘信號，圖2中，PG1、PG2、PG3、PG4為光電編碼器，M1、M2、

　　M3、M4是步進電機。

　　MCX314As的片選信號和低位地址A0-A3都由PSD913F2產生，數(shù)據(jù)線和讀/寫信號直接由89C51相應的數(shù)據(jù)線和讀/寫信號控制，中斷信號觸發(fā)89C52的外部中斷端。MCX314As只有一個中斷信號端口，所有中斷信號必須進行“或運算”或輸出到中斷信號端口。中斷源的使能和狀態(tài)通過MCX314As上的寫/讀寄存器進行設置和判斷。

　　89C52、PSD913F2和MCX314As能夠提供32個通用輸入端、32個通用輸出端、13個可編程通用輸入/輸出端。這些端口用于S、M、T功能和各種反饋輸入信號。

　　系統(tǒng)放卷和收卷電機控制脈沖由MCX314As產生，經過差分輸出驅動器產生差分驅動輸出，即可以控制數(shù)字式交流伺服驅動器，也可以控制步進電機驅動器和直流電機驅動器，外部反饋脈沖經過差分輸入驅動后輸入MCX314As，張力傳感器信號和速度信號也可以直接輸入MCX314As，通用輸入/輸出信號都要經過光電隔離，直至驅動后才能與MCS314As或PSD913F2相連。

　　5 結束語

　　張力控制系統(tǒng)是印刷包裝行業(yè)中的重要環(huán)節(jié)。將MCX314As型運動控制器應用于凹版印刷機的張力控制系統(tǒng)可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，使得更高級和更智能的控制策略得以運用，但該系統(tǒng)的抗干擾能力還需要進一步改進。