MCX314As型四軸運動控制器原理及應用

　　目前，占據國內數控市場主要份額的經濟型數控系統多采用MCS-51系列單片機或MCS-51系列兼容的單片機，最高頻率為12MHz-40MHz，但周期指令執行時間為250ns-1ms，限制了經濟型數控系統的進一步發展，尤其是多軸高速聯動、螺紋高速切割和高分辨率控制等功能受到限制，將MCX314As運動控制器和MCS-51系列單片機相結合構建高性能經濟型數控系統，可以解決傳統經濟型數控系統速度慢、功能少、開發難度大等問題，具有很好的發展前景。

　　張力控制廣泛應用于各種卷殼及滾筒組成的加工生產線，如造紙廠、印刷廠、紡織漂染廠和食品廠等，這些生產線在處理紙張、薄片、絲、線、布等大尺寸材料的過程中必須有一定的張力，張力太小會導致褶皺和套印不準等弊病;張力太大會無謂增加機器負荷并容易使材料斷裂，而張力不穩定會使材料發生跳動也會導致套印不準及重影等，為了保持產品的品質、效率及可靠性，一套功能完備的張力控制系統是必需的。如圖2所示。凹板印刷機的張力控制裝置整體可以分為3部分：張力/速度檢測裝置、控制裝置、執行機構及驅動器，其中，控制裝置是系統控制的核心，本設計使用MCX314As和89C51型單片機來實現系統的張力控制和速度調整。

　　4軸運動控制卡以MCX314As為核心，采用89C52型單片機作為主控制器，并采用PSD913F2型可編程外圍器件來替代傳統的大部分外圍器件，MCX341As的時鐘頻率由外部決定，本系統采用了MCX314As默認的16MHz頻率作為時鐘信號，圖2中，PG1、PG2、PG3、PG4為光電編碼器，M1、M2、

　　M3、M4是步進電機。

　　MCX314As的片選信號和低位地址A0-A3都由PSD913F2產生，數據線和讀/寫信號直接由89C51相應的數據線和讀/寫信號控制，中斷信號觸發89C52的外部中斷端。MCX314As只有一個中斷信號端口，所有中斷信號必須進行“或運算”或輸出到中斷信號端口。中斷源的使能和狀態通過MCX314As上的寫/讀寄存器進行設置和判斷。

　　89C52、PSD913F2和MCX314As能夠提供32個通用輸入端、32個通用輸出端、13個可編程通用輸入/輸出端。這些端口用于S、M、T功能和各種反饋輸入信號。

　　系統放卷和收卷電機控制脈沖由MCX314As產生，經過差分輸出驅動器產生差分驅動輸出，即可以控制數字式交流伺服驅動器，也可以控制步進電機驅動器和直流電機驅動器，外部反饋脈沖經過差分輸入驅動后輸入MCX314As，張力傳感器信號和速度信號也可以直接輸入MCX314As，通用輸入/輸出信號都要經過光電隔離，直至驅動后才能與MCS314As或PSD913F2相連。

　　5 結束語

　　張力控制系統是印刷包裝行業中的重要環節。將MCX314As型運動控制器應用于凹版印刷機的張力控制系統可以提高系統的穩定性和可靠性，使得更高級和更智能的控制策略得以運用，但該系統的抗干擾能力還需要進一步改進。