基于触摸屏的轮心自动堆焊控制系统的研制

发布时间：2017-10-14 03:24

  本文关键词：基于触摸屏的轮心自动堆焊控制系统的研制

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【摘要】：机车轮心的修复对铁路维修维护有着重要的意义。轮心的修复多采用堆焊的手段,然而轮心堆焊的控制系统大多自动化程度不高,大部分还处于早期的自动化控制阶段,使得轮心堆焊的效率低下。本文介绍了一种较为先进轮心自动堆焊控制系统,该系统能够提前设定焊接参数,在焊接的过程中自动变换焊接速度,并配有相关的机械夹持装置,操作界面为触摸屏,操作方便,系统反应迅速、准确。本文介绍了控制系统相关的硬件电路并给出了部分电路模拟的结果,着重介绍了单片机控制电路的各个部分及其实现的功能,叙述了触摸屏SA-4.3A和dsPIC30F6011A单片机通讯的原理,给出了通讯程序流程以及调试结果。数字电位器X9241YP是该系统能够实现自动改变焊接速度或送丝速度的关键。本文对该款数字电位器的性能、结构、工作原理、通讯程序以及部分调试的结果都给出了说明。本系统使用SamDraw触摸屏界面编辑软件制作了人机交互界面,使用汇编语言在Mplab软件中编程系统程序,使用逻辑分析仪等仪器对调试结果进行观测。该系统使用闭环负反馈的方式实现了对电机电枢电压的调节,结合数字电位器使得调节过程稳定可靠,同时又具备抗干扰的能力。该系统是专门针对轮心堆焊修复而研发的,具有很强的实用性,调试结果表明,该系统可以满足轮心堆焊工艺的要求。
【关键词】：轮心 单片机dsPIC30F6011A 数字电位器 触摸屏 modbus协议
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG455;TG409
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 轮心堆焊的意义11
• 1.2 堆焊自动控制系统的国内外发展现状11-13
• 1.3 本课题的研究意义及主要内容13-15
• 第二章 控制系统的设计方案15-35
• 2.1 控制系统的硬件电路15-16
• 2.2 轮心内孔和齿轮台的堆焊16-17
• 2.3 驱动电路的电路工作17-23
• 2.3.1 单相半控整流电路17-18
• 2.3.2 晶闸管导通角的控制18-20
• 2.3.3 负反馈运算放大电路20-21
• 2.3.4 电源电路的设计21-22
• 2.3.5 电机启动及方向控制电路22-23
• 2.4 控制电路的设计23-26
• 2.4.1 单片机的型号选择24
• 2.4.2 dsPIC30f6011A单片机的简介24-26
• 2.5 控制系统电路图26-28
• 2.5.1 单片机晶振电路26-27
• 2.5.2 烧写器ICD2与单片机的接口电路27
• 2.5.3 复位电路27-28
• 2.6 光电开关反馈位移信号系统28-30
• 2.7 电平转换电路30-31
• 2.8 数字电位器X9214YP31-34
• 本章小结34-35
• 第三章 软件的设计35-58
• 3.1 人机交互界面的编辑35-39
• 3.2 触摸屏与MODBUS协议39-42
• 3.2.1 MODBUS协议40
• 3.2.2 MODBUS协议帧格式40-42
• 3.3 UART通用异步收发器42-48
• 3.3.1 UART的相关寄存器43-44
• 3.3.2 U1ART接收器的配置及初始化44-48
• 3.4 软件模拟48-49
• 3.5 数字电位器X9241与dsPIC30F6011A之间的通讯49-53
• 3.5.1 I~2C总线的信号定义49
• 3.5.2 I~2C总线上数据传送的过程及格式49-50
• 3.5.3 数字电位器X9241YP与单片机的I~2C通讯程序50-53
• 3.6 单片机EEPROM中数据的读写53-54
• 3.7 计数器的使用54-56
• 3.8 系统的干扰及防止56
• 本章小结56-58
• 第四章 控制系统的调试58-61
• 4.1 系统调试准备工作58-59
• 4.2 系统的调试59
• 4.3 课题的展望59-61
• 结论61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-66
• 攻读硕士学位期间发表的论文66

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本文编号：1028721