基于HIO-1000總線模塊的數(shù)控機(jī)床高頻傳感器數(shù)據(jù)采集裝置.pdf

1、隨著數(shù)控技術(shù)不斷朝著更加智能化的方向發(fā)展，要求數(shù)控系統(tǒng)對(duì)于加工過(guò)程的各種信號(hào)參數(shù)如：溫度、振動(dòng)、功率、跟蹤誤差以及刀具狀態(tài)等能夠準(zhǔn)確的監(jiān)控與處理，為數(shù)控機(jī)床的智能控制提供保障。本文以HNC-848數(shù)控系統(tǒng)為平臺(tái)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種基于HIO-1000總線模塊的數(shù)控機(jī)床高頻傳感器數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置基于STM32與FPGA實(shí)現(xiàn)高頻信號(hào)采集，并與華中8型的總線單元HIO-1000實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通。該裝置具有采集頻率高，采集精度可靠，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大

2、的特點(diǎn)，解決了華中8型數(shù)控系統(tǒng)采集高頻信號(hào)精度不足的問(wèn)題。
　　本論文結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行研究和實(shí)踐，完成主要工作如下：
　　首先，從華中8型數(shù)控系統(tǒng)中的實(shí)際需求入手，介紹了以HIO-1000總線單元為基礎(chǔ)的數(shù)控系統(tǒng)高頻傳感器數(shù)據(jù)采集裝置的整體方案設(shè)計(jì)，描述了從AD轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊到華中8型上位機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)原理。完成了裝置中采集存儲(chǔ)模塊的硬件設(shè)計(jì)。
　　其次，實(shí)現(xiàn)了華中8型數(shù)控系統(tǒng)總線單元 AD轉(zhuǎn)換嵌入式

3、軟件模塊設(shè)計(jì)。該模塊通過(guò)FPGA和AD7265實(shí)現(xiàn)高精度AD數(shù)據(jù)采集，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集單元與FPGA之間基于FSMC總線的功能，保證了數(shù)據(jù)信息的有效傳輸。
　　第三，實(shí)現(xiàn)了基于嵌入式文件系統(tǒng)FatFS進(jìn)行SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。利用STM32自帶的Mass storage固件庫(kù)實(shí)現(xiàn)了通過(guò)USB接口與數(shù)控系統(tǒng)上位機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，最后在華中8型數(shù)控系統(tǒng)上位機(jī)上集成了數(shù)據(jù)采集處理的軟件功能。
　　最后，通過(guò)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)波形實(shí)驗(yàn)