工控机在数控车床检测装置上应用

3、控制测量软件设计

　　控制测量软件设计主要包括两部分：1)单片机控制程序设计;2)工控机的测量软件设计。

　　3.1 单片机控制程序

　　在本系统中，有两个地方使用了单片机控制，都采用AT89C51 单片机作为处理器。一个是用于测量控制操作面板，在该面板上共有5个按键，分别是“启动涡流测量”、“启动激光测量”、“测量结果确认”、“传输左轮数据”和“传输右轮数据”。每按下一个按键，其相应的LED指示灯点亮，其余按键锁定，并通过数据采集卡将该按键信息传入工控机，工控机接收到信息后执行其相应的任务，任务完成后，工控机通过数据采集卡清除按钮信息并熄灭相应的LED指示灯。

　　另一个是编码器数据处理板，它读入绝对式编码器的数值，判断其正反转，并实时给出编码器的圈数及其单圈读数，输出数控车床的实时绝对位置，然后传送到数字 I/O 卡上，工控机可直接从数字 I/O 卡上读取数控车床的实时位置。在圈数计算时，采用电平中断处理的方式，当编码器转到零位时，即十一位输出均为低时，单片机INT0. 引脚产生中断，再判断编码器上一个数值，是“1”则编码器反转，圈数减 1，是“2047”则编码器正转，圈数加1。单片机INT1 引脚接到工控机中的数据采集卡上，当工控机发出一个清零脉冲信号时，编码器数据清零，重新开始计数。

　　3.2 工控机的测量软件设计

　　工控机的测量软件设计是本系统中的重点，它实现了 5个功能：一是提供用户界面并接受用户输入的指令，二是提供数据的存储、显示、查询、打印等功能，三是根据扫描的数据实时绘制车 辆轮对的轮廓图形，并与标准轮对轮廓图形进行对比;四是与PCI 数据采集卡、数字 I/O 卡驱动程序通信，实现实时数据的读 入，五是与数控车床 PLC 系统通讯，实现自动测量与车辆轮对自动镟修。为此选用VC作为开发平台，进行可视化图形设计，测量软件的程序流程图如图3所示。考虑到轮对表面状况的极端差异及现场环境的干扰，在测量软件中针对轮对的不同状况进行实时的补偿，并对各种干扰进行数据融合处理，消除对测量数据的影响。软件中还对误操作、掉电等情形进行了自动诊断与保护。

图3 测量软件流程图

结束语

　　该设备于2005年5月研制成功，目前运行状况良好，经过实际测试，装置在测量的稳定性、可靠性、测量精度均优于设计要求。就目前情况看，这是国内第一台应用于轮对数控车床的检测装置，具有较广阔的发展前景。