高精度工業剪切機控制器的設計

摘 要：以單片機為核心結合傳感器技術設計出一種高精度的工業剪切機控制器。反射式光電傳感器將采集到的板材位置信息通過整形電路及A/D轉換電路后送入單片機。單片機根據傳感器采集到的信號去精確控制送料電機的轉速及剪切機的工作，從而實現高精度的剪切板材。

關鍵詞：單片機；剪切機；反射式光電傳感器

引言

目前國內中小板材生產企業，為了降低生產成本大都采用手工剪切方法實現板材的分割。手工剪切雖然成本較低但是帶來工作效率低，剪切誤差大等現象。很難實現高效的生產經營。

高精度工業剪切控制器是針對中小企業的手動剪切機而設計的一種自動化剪切控制器。在原先的手動剪切機上安裝上控制器后就可以實現全自動高精度的板材剪切工作。控制器具有成本小，易于安裝，效率高、精度準、設備穩定等特點，所以在中小企業具有廣泛的市場空間。

1 系統結構設計

1.2 MCU軟件的設計

在本系統中MCU主要有以下三個方面的作用：第一：存儲當前待剪切數目，第二：處理傳感器信號，第三：輸出控制控制信號。綜合考慮設計成本、產品開發周期以及適應性等方面的因素，選擇了STC公司推出的51內核的工控機STC89C52RC-40I。此款單片機是專門應用于工業控制現場，具有很強的抗電磁噪聲干擾和抗振動干擾的能力。

3 結果與分析

系統運行時的人機交互界面如圖7所示，按鍵電路由6個功能鍵所組成，分別是位選鍵、位加鍵、位減鍵、開始鍵、暫停鍵和停止鍵。顯示電路由紅色的LED數碼管構成。另外在主控處還有3個工作指示燈，其中綠燈是正常工作識別燈，每當程序跑飛時，綠燈會熄滅；黃燈是空閑狀態燈；紅燈是剪切狀態指示燈。每當系統處于空閑狀態時，紅燈滅，黃燈亮；處于剪切狀態時，紅燈亮，黃燈滅。在工業現場的試驗中，剪切6m定長鋼板誤差的絕對值可以小于1mm。

4 結束語

本文設計的高精度工業剪切機控制器具有精度高、自動化程度高、工作穩定等特點，特別適合用于中小企業對手工剪切機的改造升級。相信經過改進后的剪切機將會大大提高企業的生產效率。

參考文獻

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[3]張震強， 馬令坤， 張國強，等.單片機應用于工業測控系統的抗干擾設計[期刊論文].陜西科技大學學報（自然科學版），2003，21（6）

作者簡介：黃琦龍（1991-），男，江蘇蘇州人，南京理工大學泰州科技學院，學生；

湯金生（1946-），男，江蘇南京人，南京理工大學泰州科技學院，副教授；

張朋（1985-），男，江蘇宿遷人，南京理工大學泰州科技學院，助教。