基于HIO-1000總線模塊的數(shù)控機床高頻傳感器數(shù)據(jù)采集裝置.pdf

1、隨著數(shù)控技術(shù)不斷朝著更加智能化的方向發(fā)展，要求數(shù)控系統(tǒng)對于加工過程的各種信號參數(shù)如：溫度、振動、功率、跟蹤誤差以及刀具狀態(tài)等能夠準確的監(jiān)控與處理，為數(shù)控機床的智能控制提供保障。本文以HNC-848數(shù)控系統(tǒng)為平臺，設(shè)計和實現(xiàn)了一種基于HIO-1000總線模塊的數(shù)控機床高頻傳感器數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置基于STM32與FPGA實現(xiàn)高頻信號采集，并與華中8型的總線單元HIO-1000實現(xiàn)了互聯(lián)互通。該裝置具有采集頻率高，采集精度可靠，數(shù)據(jù)存儲量大

2、的特點，解決了華中8型數(shù)控系統(tǒng)采集高頻信號精度不足的問題。
　　本論文結(jié)合實際需求進行研究和實踐，完成主要工作如下：
　　首先，從華中8型數(shù)控系統(tǒng)中的實際需求入手，介紹了以HIO-1000總線單元為基礎(chǔ)的數(shù)控系統(tǒng)高頻傳感器數(shù)據(jù)采集裝置的整體方案設(shè)計，描述了從AD轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集存儲模塊到華中8型上位機數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計原理。完成了裝置中采集存儲模塊的硬件設(shè)計。
　　其次，實現(xiàn)了華中8型數(shù)控系統(tǒng)總線單元 AD轉(zhuǎn)換嵌入式

3、軟件模塊設(shè)計。該模塊通過FPGA和AD7265實現(xiàn)高精度AD數(shù)據(jù)采集，并實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集單元與FPGA之間基于FSMC總線的功能，保證了數(shù)據(jù)信息的有效傳輸。
　　第三，實現(xiàn)了基于嵌入式文件系統(tǒng)FatFS進行SD卡數(shù)據(jù)存儲功能。利用STM32自帶的Mass storage固件庫實現(xiàn)了通過USB接口與數(shù)控系統(tǒng)上位機數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，最后在華中8型數(shù)控系統(tǒng)上位機上集成了數(shù)據(jù)采集處理的軟件功能。
　　最后，通過信號發(fā)生器產(chǎn)生標準波形實驗