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基于ARM的PE管材熱熔焊接機控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

資 源 簡 介

聚乙烯(PE)管道系統(tǒng)在各個行業(yè)的應用越來越廣泛,特別是PE管道在燃氣輸送和給水排水方面的快速發(fā)展,使得PE管道正在逐步的替代金屬管道系統(tǒng)。PE管道的連接技術是PE管道系統(tǒng)應用中的關鍵技術之一,連接的質量對PE管道系統(tǒng)整體壽命有重大影響。熱熔對接焊是一種經濟、快速有效的連接方法,具有密封、均勻、牢固的優(yōu)點,同時又有焊接過程復雜,工藝參數(shù)多的特點,對焊接機的自動化程度要求較高。然而,目前國內工程上還沒有全自動化的熱熔焊接機,焊接過程需要人工干預,管道焊接質量難以保證。因此,研究設計焊接過程全自動化的熱熔對接焊機對提高焊接質量,保證PE管道系統(tǒng)的使用壽命有重要意義。 本文通過分析和研究熱熔對接焊的焊接流程和工藝參數(shù),提出了一種結合嵌入式技術,使焊接過程全自動化的熱熔焊接機控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。本文所設計的控制系統(tǒng)實現(xiàn)了熱熔對接焊的焊接時序自動控制,操作糾錯及錯誤信息管理,焊接數(shù)據(jù)的管理及追溯。課題研究的主要內容有: (1)通過分析全自動熱熔對接焊機的整體需求,構建基于ARM7處理器和μC/OS-Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)平臺,包括設計硬件系統(tǒng)和移植操作系統(tǒng); (2)實現(xiàn)熱熔對接焊過程的全自動化,包括自動控制銑削管道端面;測量拖動壓力以及自動補償拖動力;自動控制熱板插入后的所有焊接階段即:加壓、成邊、降低壓力、吸熱、抽板、加壓、保壓、冷卻的自動控制。焊接過程中各個階段以曲線方式動態(tài)的顯示給用戶,焊接完成后焊接數(shù)據(jù)自動存儲; (3)實現(xiàn)系統(tǒng)必須的功能模塊,主要包括LCD圖形用戶界面、數(shù)據(jù)管理模塊、USB移動存儲器讀寫模塊。硬件主要實現(xiàn)電源、復位和時鐘電路;USB、SPI總線和UART接口電路;A/D和D/A轉換接口電路;LCD接口和JTAG接口電路等。軟件方面主要包括LCD控制芯片驅動程序、基本圖形處理程序、圖形用戶界面、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、USB控制芯片驅動程序、USB大規(guī)模存儲器協(xié)議實現(xiàn)、FAT16/FAT32文件系統(tǒng)操作程序以及自動控制程序等。

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