電動パイプ拡張機のデジタル制御システム

電動パイプ拡張機のデジタル制御システム

1: システムハードウェア設計

電動拡張パイプマシンの制御要件では、制御システムが次の機能を実現する必要があります。

a. さまざまな材質、パイプ径、パイププレートの厚さのプリセット

b. 膨張管機械のトルクのリアルタイム調整。

c. 膨張チューブマシンの故障を緊急停止し、表示します。

図 1 に示すように、PIC マイクロコントローラに基づく制御原理ブロック図を設計します。チューブ拡張のプロセス中、マイクロコントローラ制御システムは、制御要件に従って、材料の選択、チューブ径の選択、チューブプレートの厚さの選択、チューブ拡張機のトルクのリアルタイム調整 (電流で表示)、および障害緊急停止とデジタル表示の制御を完了します。

チューブエキスパンダーのトルク（電流）の設定値は、A/Dチャンネルを介してマイクロコントローラに読み込まれます。スイッチ、材質選択、チューブ径選択、チューブプレート厚さ選択などは、I/Oポートを介してマイクロコントローラに読み込まれます。チューブエキスパンダーの電源、チューブ拡張制御、障害表示、電流デジタル表示の信号は、I/Oポートを介して出力されます。

2: ソフトウェア設計

この設計では、制御ソフトウェアはモジュール設計方式を採用しており、メインプログラムをコアとして、多数の機能サブルーチンモジュールが設定されています。動作中、メインプログラムは機能サブルーチンモジュールを呼び出し、設計構造を簡素化します。主な機能モジュールには、初期化プログラム、A/D変換サブルーチン、パ​​ラメータ読み取りサブルーチン、およびさまざまな遅延サブルーチンが含まれます。メインプログラムのフローチャートを図2に示します。

プログラムの開始時に、拡張管機の電源がオンになり、マイクロコントローラは各ポートをすぐに初期化します。初期化が完了すると、マイクロコントローラ制御システムはスタンバイ状態になり、スイッチが押されるのを待ちます。スイッチが押されて電源がオンになると、パラメータ読み取りサブルーチンが呼び出され、パネルに事前に設定された拡張管機のトルク、さまざまな材料、パイプの直径、厚さが読み込まれます。次に、読み込まれたパラメータに従って、チューブ拡張操作を開始します。チューブ拡張のプロセス中、チューブエキスパンダーが拡張し続けると、チューブエキスパンダーによって提供されるトルクも増加し、チューブエキスパンダーのモーター電流も増加します。トルク（電流）をサンプリングした後、デジタルチューブは実際の動作電流を表示し、これを事前に設定されたチューブ拡張値のトルクと比較します。設定値に達すると、モーターは自動的に回転を停止します。遅延サブルーチンの遅延後、拡張管機は拡張管停止信号を出力し、拡張管機は反時計回りに回転し、拡張管機は解放を開始します。 放出時間が一定時間に達すると、膨張機は動作を停止し、膨張プロセスが完了します。

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