2022

光柵尺在數控線切割機床的閉環應用

目前在線切割機床中，系統發出進給指令后，經過驅動電路的功率放大，驅動電動機旋轉角度，絲杠通過齒輪減速裝置旋轉，被絲杠的螺母機構轉換為機床的直線位移。線切割機床各軸的移動速度和位移量由輸入脈沖的頻率和脈沖數決定。此時機床的信息流是單向的，在發出進給脈沖后，實際的移動值不再反饋，那么下面一起了解下光柵尺在數控線切割機床的閉環應用吧!

線切割機床標尺信號的輸出頻率高，直接讀取到機床上很難確保實時性，可以通過高性能機床實現，但需要編寫大量的程序。設計尺度接口模塊，可以實現信號的細分、閥向、位置的計算和顯示。模塊獨立工作，上位機何時需要數據，直接從數據總線讀取即可。在保證控制系統實時性的同時，提高了系統的反應速度。采用的標尺分辨率為1m。

1、標尺信號

標尺的輸出信號是電信號，標尺移動1個間距時，輸出的電信號將發生1個周期的變化。它通過測量信號的變化周期來檢測移動的相對位移。計數器計數值乘以光柵距離，即為直線電機進行的位移。

輸出信號的相位角相差90o時，方向為正，反之為負。以z信號為校準信號消除累積誤差。如果害怕a信號下降而收集b信號，就可以判定運動方向。 a信號的上升沿和下降沿都比b信號提前1/4W時，在a信號的下降沿收集到的b信號為“1”，此時為正向運動。 a信號的上升沿和下降沿都比b信號延遲1/4W，在a信號的下降沿收集到的b信號為“0”，此時為逆運動。根據收集到的運動信號的方向和a信號變化的周期數，通過計數器進行計數(正向計數或反向計數)，可以測量總位移。

2、接口模塊整體的構成

標尺輸出信號的測量和處理需要經過濾波、整流、細分辨率電路、計數電路、接口電路，實現與系統總線的交換。

2.1細分電路

尺度信號的細分和識別是進步尺度測量精度的重要一步。在光柵向錯和細分電路的設計中，有將向錯和細分電路分離，向錯電路只向錯標尺的輸出信號，細分的脈沖信號不向錯的設計，由此實現的測量誤差為考慮定向功能時，應該對細分的信號進行定向設計，否則無法提高測量精度。這就是詳細區分電路設計的要點。

2.2計數電路

本系統采用8254實現計數功能。正反脈沖PX、NX分別成為計數器8254的時鐘CLK，輸出信號成為位移的脈沖數。地址線A0、A1與8254條片選擇線一起決定8254個地址。2.3接口電路

線切割機床在設計接口電路時，主要考慮三個因素：

1)總線負載。當CPU讀取板卡上的存儲器或接口時，存儲器芯片型接口芯片將數據傳輸到系統總線的數據總線，此時數據總線上的所有負載都是存儲器芯片型接口芯片的負載。為了保證總線的正常工作，必須在接口電路中增加雙向的數據驅動。

2)公共汽車的競爭。 PC是獨立的I/O接口尋址方式，對于一個地址，計算機可以有I/O讀取、DMA讀取和內存讀取，在它們的尋址解碼中加入AEN信號，DMA操作被輸入I/I /內存讀取。內存I/O接口的地址容易混淆，可以利用硬件電路進行訪問，避免總線沖突。只有在CPU讀取接口卡時，才允許三態門與系統數據線導通，在其他任何時刻這些三態門都必須呈現高電阻狀態。

3)接口保護。接口電路還需要考慮接口電路的故障和動作時的誤動作對計算機的損傷。

以上介紹的就是光柵尺在數控線切割機床的閉環應用，如需了解更多，可隨時聯系我們!

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