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基于壓力傳感器的水刀切割優(yōu)化控制系統(tǒng)
1.2電源電路
LM2575系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的1A集成穩(wěn)壓電路，它內(nèi)部集成了一個(gè)固定定的振蕩器，只須極少外圍器件便可構(gòu)成一種高效的穩(wěn)壓電路，可大大減小散熱片的體積，在大多數(shù)情況下不需散熱片；內(nèi)部有完善的保護(hù)電路，包括電流限制及熱關(guān)斷電路等；芯片可提供外部控制引腳。LM2575HV系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路芯片的主要參數(shù)如下：
最大輸出電流 1A
最大輸入電壓 63V
振蕩頻率 54kHz
最大穩(wěn)壓誤差 4%
轉(zhuǎn)換效率 75%-88%
工作溫度范圍 -40~125度
1.3主電路
壓力傳感器電路分4路，采集的壓力過(guò)跟隨器電路，再經(jīng)RC濾波送入單片機(jī)AD口，選用外部5V作為參考電源，顯示部分選用128*64帶中文字庫(kù)型液晶，數(shù)據(jù)傳輸形式為并口傳輸，應(yīng)急按鍵接入MEGA16單片機(jī)的PD6腳，即ICP輸入引腳。
2、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)主要分為主程序和子程序兩部分，其中子程序由按鍵捕獲處理模塊、多通道壓力采集處理模塊和LCD顯示模塊三大部分組成。單片機(jī)初始化時(shí)，AD0-AD3為輸入口，采集電壓量程為0-5V.
當(dāng)進(jìn)入多通道壓力采集處理模塊子程序時(shí)，先進(jìn)行定時(shí)器初始化，第一次定時(shí)器溢出采集通0壓力參數(shù)，第二次溢出采集通道1壓力參數(shù)，第三次溢出采集通道2壓力參數(shù)，第四次溢出采集通道3壓力參數(shù)，然后循環(huán)采集3次，算出平均壓力，通過(guò)比較相隔兩次采集的平均壓力差是否大于設(shè)定值，得出水射流切割是否切穿，得出中斷溢出的次數(shù)，計(jì)算出切通所需時(shí)間，單片機(jī)里存儲(chǔ)有切通時(shí)間與對(duì)應(yīng)的最優(yōu)切割速度數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)調(diào)用此數(shù)據(jù)庫(kù)，從而得出需要切割工件的品質(zhì)應(yīng)的速度。
在南京大地水刀公司進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)，基于壓力傳感器的水射流系統(tǒng)準(zhǔn)確地得出了水射流切割的切通時(shí)間，從而得出優(yōu)化的切割速度，比較適合現(xiàn)有的水射流切割系統(tǒng)，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
本文摘至《化工自動(dòng)化及儀表》一書第262期
