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基于ARM的伺服控制器在竹节纱装置中的应用研究

温新民  
【摘要】: 目前国内市场上流行的竹节纱生产装置主要是基于PLC的环锭纺纱机,其主要构成部分由进口的触摸屏、PLC、驱动器和伺服电机组成,价格昂贵,对中小企业来说成本开销大,难以形成市场竞争力。因此,开发具有相同或类似的功能的全数字化生产设备,而且价格合理公道,已成为许多应用厂商的迫切愿望。 本文结合课题需要,构建了基于ARM和Windows CE嵌入式实时操作系统的伺服控制器,应用于竹节纱生产装置中,提高了控制精度,降低了成本。全文首先介绍了竹节纱的用途、生产方法以及基于PLC的竹节纱装置构成;提出了基于ARM的伺服控制竹节纱装置构成。随后对基于ARM的伺服控制器从硬件平台和嵌入式软件环境的建立进行展开。 根据嵌入式控制器实际的应用要求,设计了相应的模块,主要包括:存储器扩展模块、显示接口电路模块、串口模块和计数器模块。在此硬件平台上移植了WindowsCE5.0嵌入式操作系统,并进行了Boot Loader的开发,硬件适配层(OAL)的开发,以及各个主要模块在WindowsCE5.0嵌入式操作系统下流接口驱动程序的开发。最后针对竹节纱的生产应用,开发了在此平台上的应用程序。该伺服控制器已经等同原来PLC和触摸屏的功能,把前两者的功能集成于一体,既可以进行过程控制,又可以在显示屏上进行生产工艺参数的输入与工作状态参数的显示。 经过对现场试验纺出来的竹节纱的每一段长度进行测量,并与显示屏上实际输入的长度值进行比较,以及对纱线进行称重等测试都得到了满意的结果。本装置操作简便、控制精度高、成本低等优点使其具有很高的推广、使用价值。


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