基于DSP和現場總線技術的軸快流CO2激光器控制系統(tǒng).pdf

1、隨著工業(yè)生產規(guī)模的不斷擴大，大功率軸快流CO2 激光器加工系統(tǒng)要進行監(jiān)控的變量和待處理的數據量越來越大，實時性和精度要求以及對系統(tǒng)的集成化程度要求越來越高。通過分析當前軸快流CO2 激光器控制系統(tǒng)存在的不足，提出了基于DSP和現場總線技術的新型控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)能夠簡化激光器的硬件結構，提高激光器智能化程度，降低布線及維護難度和成本，與以往的軸快流CO2 激光器控制系統(tǒng)相比具有更廣闊的應用前景。本文重點研究了基于DSP2407的核心控

2、制裝置以及現場總線的設計方法。
　　 首先，根據設計要求對控制系統(tǒng)進行了總體設計。采用了多電源供電系統(tǒng)，詳細分析了激光器控制信號及故障信息，設計了“DSP主機板+接口板”的硬件結構，采取了光隔、無源濾波、過壓保護、四層PCB 結構等硬件抗干擾措施，同時設計了軟件自診斷功能提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。其次，在總體設計的基礎上對控制系統(tǒng)進行了詳細的硬件設計。選用TMS320LF2407 型號DSP芯片作為核心控制芯片，采用MAXII

3、 系列CPLD 彌補了DSP2407 外部接口資源的不足，實現了以下模塊設計：DSP2407 最小系統(tǒng)、IO 口和外圍芯片控制邏輯擴展、存儲空間擴展、CAN 總線模塊、USB 數據存儲模塊、以太網遠程診斷模塊設計、數字量輸入及輸出電路、模擬量采集電路以及通信電路等。然后，詳細設計了軸快流CO2 激光器的現場總線結構，對CAN、PROFIBUS、MODBUS 現場總線的智能控制單元結構、功能、通信報文格式和軟件實現方法進行了研究。最后，采