3.2以太网硬件模块设计
采用Silicon Laboratories公司于近期推出的一款针对工业控制领域的以太网控制器CP2200作为以太网硬件控制模块负责将数据发送到因特网或从网络上接收数据包。C8051F020单片机将网卡芯片CP2200作为一个XRAM处理操作。C8051F020和CP2200的连接采用复用方式,将CP2200地址线和数据线直接与C8051F020的地址总线中的A0-A7八根地址线相连,I/O基址选择300H,CP2200的I/O地址范围为0300H-031FH。连接原理如图6。
图6 复用方式连接图
4、电流检测效果测试
在设定不同的电流值下进行焊接试验。焊接工艺条件:1)材料08Al,板厚1mm,层数2、3层,周波数为8,电极压力2.2KN;2)材料08Al,板厚1.2mm,层数2、3层,周波数为10,电极压力2.7KN。结果如表1所示。
表1 电流检测效果测试结果 设定电流(KA) 实际电流(KA) 绝对误差(KA) 相对误差(%) 工艺条件1 7 6.94 0.06 0.857 8 8.03 0.03 0.375 9 9.07 0.07 0.778 10 9.9 0.1 1.000 11 11.09 0.09 0.818 工艺条件2 8 7.94 0.06 0.750 9 8.91 0.09 1.000 10 10.1 0.1 1.000 11 11.08 0.08 0.727 12 11.9 0.1 0.833 由表1可知,在其他工艺条件相同情况下,设定的焊接电流与实际检测结果相对误差均控制在1%以内。
5、结论
1)本项目针对控制和通讯的双重要求采用了双核单片机结构作为本项目的总体设计方案。其中,一个单片机完成点焊过程控制并在LCD上显示相关信息,而另一个单片机则完成点焊过程信息和质量信息的集中管理等功能,这种设计思路很好地解决了点焊过程控制与网络通信争夺单片机资源的矛盾,使控制与通信功能均具有了较强的实时性。
2)本项目采用共用存储器(双口RAM)方式实现数据的交换,是两个单片机数据共享难题的较佳解决方案,避免了点焊控制时序与通信时序间的冲突。
3)传统的点焊控制器对焊接过程质量的控制一般是恒压和恒流方式,而该网络点焊控制器不但具备恒压和恒流控制模式,还设计了用于动态电阻明显材料的动态电阻反馈控制模式。
参考文献
【1】解生冕,钟日锋,叶廷东.双CPU逐点积分法点焊恒电流控制器研制.电焊机.Vol.34 No.7 Jul.2004 32~34
【2】王雪.基于双口RAM的双CPU并行通信的研究与实现.微计算机信息. 2007年第23卷第5-2期 30~31
【3】GAO Han-ying,ZHAO Ke,SUN Li.A hybrid stepping motor system with dual CPU. Journal of Harbin Institute of Technology (New Series),Vo1.11,No.4.2004 382~386
【4】SUN Feng-chun,ZHAI Li,ZHANG Cheng-ning,PENG Lian-yun. Design and Development of a Vector Control System of Induction Motor Based on Dual CPU for Electric Vehicle Journal of Beijing Institute of Technology,2003,Vo1.12,No.3 290~295
【5】董德祥,陶伯华,李喜堂,李义,马国民.双8051CPU分时主从机技术在窄间隙埋弧焊过程中的应用.电子与自动化. 1994,Vo1.3 329~32
【6】张有为,汪永红,刘铁铭,罗军宏.基于双口RAM 的双CPU 控制系统设计. 微计算机信息. 2005 年第21 卷第10-1 期 45~46