基于DSP和現(xiàn)場總線技術(shù)的軸快流CO2激光器控制系統(tǒng).pdf

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大功率軸快流CO2 激光器加工系統(tǒng)要進(jìn)行監(jiān)控的變量和待處理的數(shù)據(jù)量越來越大，實(shí)時(shí)性和精度要求以及對系統(tǒng)的集成化程度要求越來越高。通過分析當(dāng)前軸快流CO2 激光器控制系統(tǒng)存在的不足，提出了基于DSP和現(xiàn)場總線技術(shù)的新型控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)能夠簡化激光器的硬件結(jié)構(gòu)，提高激光器智能化程度，降低布線及維護(hù)難度和成本，與以往的軸快流CO2 激光器控制系統(tǒng)相比具有更廣闊的應(yīng)用前景。本文重點(diǎn)研究了基于DSP2407的核心控

2、制裝置以及現(xiàn)場總線的設(shè)計(jì)方法。
　　 首先，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。采用了多電源供電系統(tǒng)，詳細(xì)分析了激光器控制信號及故障信息，設(shè)計(jì)了“DSP主機(jī)板+接口板”的硬件結(jié)構(gòu)，采取了光隔、無源濾波、過壓保護(hù)、四層PCB 結(jié)構(gòu)等硬件抗干擾措施，同時(shí)設(shè)計(jì)了軟件自診斷功能提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。其次，在總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)。選用TMS320LF2407 型號DSP芯片作為核心控制芯片，采用MAXII

3、 系列CPLD 彌補(bǔ)了DSP2407 外部接口資源的不足，實(shí)現(xiàn)了以下模塊設(shè)計(jì)：DSP2407 最小系統(tǒng)、IO 口和外圍芯片控制邏輯擴(kuò)展、存儲(chǔ)空間擴(kuò)展、CAN 總線模塊、USB 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、以太網(wǎng)遠(yuǎn)程診斷模塊設(shè)計(jì)、數(shù)字量輸入及輸出電路、模擬量采集電路以及通信電路等。然后，詳細(xì)設(shè)計(jì)了軸快流CO2 激光器的現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)，對CAN、PROFIBUS、MODBUS 現(xiàn)場總線的智能控制單元結(jié)構(gòu)、功能、通信報(bào)文格式和軟件實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了研究。最后，采