基于嵌入式OS的包裝機械運動控制器設計方法

摘要：運動控制是包裝機械中的關鍵部分。本文提出了一種基于嵌入式操作系統的包裝機械運動控制器的設計方法。給出了系統的總體設計方案，詳細討論了運動控制器及其驅動器軟硬件的設計和實現方法。這種設計方法能提高包裝機械設計的自動化技術水平，具有一定的借鑒意義。

關鍵字：包裝機械，運動控制，嵌入式系統

中圖分類號:TP273 文獻標志碼:A

Design of embedded OS based motion controller for packaging machinery

HUANG Xiao-hong1CHEN Zhi-ming2

(1Guangdong Industry Technical College， Guangzhou Guangdong， 510300， China

2 Department of Electronic Science， Huizhou University， Guangzhou Guangdong， 516007， China)

Abstract: Motion control is very important for packaging machinery. A design method of embedded Operation System (OS) based motion controller for packaging machinery is proposed in this paper. The overall system structure is presented， and the hardware and software design and implementation of the motion controller and its driver are discussed in detail. This proposed method can promote the application of automation technology for packaging machinery design， and is a referential example.

Key word: packaging machinery; motion control; embedded system

包裝機械是發展包裝工業的基礎，在化工、建材、藥品、食品等包裝工業中都具有獨特的作用[1]。雖然近年來我國包裝機械發展很快，但是還存在著產品單一、能耗高、技術水平較低等諸多問題。要提高我國包裝機械水平，就要加速包裝機械工業的技術進步，充分利用現代電子和計算機技術的發展成果，提高包裝機械設計的技術水平和市場競爭能力。

嵌入式技術作為一種最新的計算機技術發展成果，已經在國民經濟和生活的各個方面得到廣泛的應用[2，3]，它在包裝機械設計中的應用也必將成為一種趨勢。而運動控制在包裝機械的設計中是一個很重要的方面，本文將介紹一種基于嵌入式操作系統的包裝機械運動控制器的設計和實現方法。

1 系統總體結構

圖1所示一種包裝機械的控制系統結構。主要分為：上位控制器、運動控制器、變頻控制與驅動器、交流異步電機等。整個控制流程可以描述為：由上位控制器發出指令要實現何種控制（例如速度或壓力控制），運動控制器將根據接收到的指令和實際狀況，給出控制調節信號至變頻器；變驅動器結合控制算法驅動電機旋轉，電機通過同步帶與滾珠絲杠相連，將圓周運動轉換成直線運動，從而實現速度、壓力或位置的控制。

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