汽车轮毂生产专用夹具的控制系统设计

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1、LOGO汽车轮毂生产专用 夹具的控制系统设计指导教师：史艳国 姓名：XXX 班级：08级机电3班 学号：080101010XXXLOGOContents项目描述及要求1项目的模拟方案2控制程序3模拟的实验结果4项目的结论5LOGO项目的描述及要求v项目描述 汽车轮毂生产的最后一序是数控车削，需要使用专用 夹具，该夹具使用液压装置驱动，中心定位方式。具 体的动作过程是：机器手上料送到-液压定位装置 启动-中心定位（使用光电传感器检测中心孔定位 是否准确）-若定位满足要求，驱动液压夹紧装置 夹紧工件（使用压力传感器检测是否到达工作压力）- -夹紧后启动车床主轴开始工作。 要求还需具有计件功能，能够

2、记录每班的生产件数并 使用数码管显示。LOGO项目的描述及要求v工程背景 随着社会进程的加快，汽车产业如今仍然是制造业的 宠儿。在如今高速运转的社会机构中，人们对自动化 要求也越来越高。因此，如何适应优质、高效、低消 耗的生产要求是微机控制系统发展起来的源动力。本 项目针对汽车轮毂的生产，改进其工件装夹的控制系 统，可以实现自动化、人性化操作，提高生产效率降 低生产成本。LOGO项目的描述及要求v需解决的问题 检测机器手是否上料，并启动液压定位装置 检测中心孔是否定位准确，并作出相应操作 检测装夹紧固是否达到工作压力，若达到启动主轴 判断工件是否已经加工完成，并显示已加工工件个数LOGO项目的

3、模拟方案 系统控制板 外围控制电路8088cpu一块，74HC138译码器一片，8255并口控制芯片一块， 四位共阴七段数码管两片，发光二极管8个，直流电动机， 8279键盘/显示器芯片一个，拨动开关，蜂鸣器 .包括信号放大部分，红外通信传感器，光电传感器，压力传感等LOGO项目的模拟方案LOGO项目的模拟方案控制思路LOGO项目的模拟方案开关1机器手上料开关2中心定位开关3检测工作压力流水灯启动定位蜂鸣器启动夹紧电机加工进程模拟方法开关4加工完成数码管工件计数LOGO项目的模拟方案 8088为控制中枢 8255接口芯片为 数据中转站 8279定频率刷新 数码管 PA口接LED灯 PC1连蜂鸣

4、器 PC2连直流电机 PB口接开关 CSCS2 A0A0，A1A1 CSCS5 CLK2M A0A0模拟方法82798255LOGO项目的模拟方案电路图LOGO项目的模拟方案系统连线图LOGO项目的模拟方案系统连线图LOGO控制程序pa_8255 equ 0e000h;8255各端口地址 pb_8255 equ 0e001h pc_8255 equ 0e002h com_8255 equ 0e003h extrn display8:near;声明子程序 .model small .stack .data ;定义数据 bufferdb 8 dup(?) Counterdw0 timer=2LOG

5、O控制程序.code start:mov ax,data mov ds,ax mov es,ax ;程序代码 mov dx,pc_8255 mov al,82h;初始化，b口输入，a、c口输出 out dx,al once:mov dx,pa_8255 mov al,0ffh;pa口全置1 out dx,al mov dx,pc_8255 mov al,02h;pc口，d1置位，d2复位清零 out dx,al初始化部分LOGO控制程序a1:mov dx,pb_8255 in al,dx test al,02h;屏蔽其他位，获取d1位，检测开关1信号 jnz a1 call flowled;流

6、水灯 a2: mov dx,pb_8255 in al,dx testal,04h;读d2位，检测开关2信号 jnz a2 mov dx,com_8255 mov al,02h;往pc1上送低电平 out dx,al;蜂鸣器响 call delay mov dx,com_8255 mov al,03h;往pc1上送高电平 out dx,al;蜂鸣器停阶段程序LOGO控制程序a3:mov dx,pb_8255 in al,dx test al,08h;读d3位，检测开关3信号 jnz a3 mov dx,com_8255 mov al,05h;往pc2上送高电平，启动直流电动机 out dx,a

7、l a4:mov dx,pb_8255 in al,dx;读d4位，检测开关4信号 test al,10h jnz a4 mov dx,com_8255 mov al,04h;往pc2上送低电平，电动机停车 out dx,al call ledisp;计数器加1，显示 jmp once;进入下一加工过程 mov ax,4c00h int 21hLOGO控制程序ledispproc push ax;保护寄存器 push bx movax,counter addax,1;转换成数码管入口参数 daa adc ah,0 mov bl,al mov al,ah daa mov ah,al mov al

8、,bl movcounter,ax;将个数以BCD码形式送回存储器 mov bx,ax mov ah,al and al,0fh mov buffer,al;个位 and ah,0f0h数码管计数子程序LOGO控制程序ror ah,4mov buffer + 1,ah;十位mov ax,bxmov al,ahand ah,0fhmov buffer+2,ah;百位and al,0f0hror al,4mov buffer+3,al;千位 mov buffer + 4,10h;高四位不需要显示 movbuffer + 5,10h mov buffer + 6,10h movbuffer + 7,

9、10h leasi,buffer calldisplay8;调用内部子程序 popbx pop ax ret ledisp endpLOGO控制程序flowledproc;流水灯子程序 push ax push cx push dx mov cx,8;设定循环次数8次 mov al,0feh mov dx,pa_8255 f1:out dx,al call delay ror al,1;各灯依次接收低电平，发光 loop f1 pop dx pop cx pop ax ret flowled endp流水灯子程序LOGO控制程序延时子程序delay proc push cx xor cx,cx

10、 again:loop again pop cx ret delayendpLOGO控制程序DAA(Decimal Adjust After Addition)组合(压缩)BCD码的加法调整指令。功能：将AL的内容调整为两位组合型的二进制数，要分别考虑AL的高4位和低4位 。如果AL的低4位大于9或AF=1，则AL的内容加06H，并将AF置1；然后如果AL的 高4位大于9或CF=1，则AL的内容加60H，且将CF置1。如果两个都不满足，则将 AF,CF清零。 MOV AL,37H MOV BL,35H ADD AL,BL ;两个16进制数相加，AL此时为37H+35H=6C DAA ;DAA调

11、整，这时AL为72H。 思考：本项目中AX里会出现2CH之类的数吗？LOGO模拟的实验结果我设计本项目的整体思想是：用实验室所具有的硬件设备来模拟 工厂中轮毂的实际加工过程。具体做法是：用拨动开关模拟传感器的 输入，并通过二极管显示8255各IO口的电平情况（即检测到的信号） ，用直流电动机的停转模拟主轴的工作情况。用数码管显示加工工件 个数，程序能够正常运行。采用了自下而上的设计思路，先将可能用到的分程序写好，然后 后嵌套组合。因而，程序调试时也是自下而上的调试。程序未运行前将所有开关置位，即全部拨到1位。程序的每一步状 态由开关设置高低电平触发，并由二极管和数码管显示8255的输出电 平。

12、LOGO模拟的实验结果1.数码管接收脉冲信号计数的调试 未拨动开关时，PB0为高电平，数码管为初始状态。这里设置了DX.AX=0099 9999H，故显示结果如下LOGO模拟的实验结果拨动开关0后，PB0为低电平，触发计数显示程序，结果如下图LOGO模拟的实验结果实验录像LOGO项目的结论项目计数问题启动信号的设置抗干扰能力故障处理中心定位适用范围实际实际 应用应用LOGO项目的结论v项目计数问题 本项目的设计暂时只使用了四位数码管，即最大工件数为四位数 ，并且在断电后数目会归零，多有限制。可以扩大数码管位数， 已达到显示更大工件数目的目的。可以考虑在控制板上添加 EEPROM等存储芯片并在程

13、序中写响应的记录程序来达到断电不 丢失的效果，并且可以添加按键等人机接口实现人对工件数目的 操作。LOGO控制程序八位数程序add ax,1;ax=999Ah daa;ax=9900h,AF=1,CF=1 adc ah,0;ax=9A00h,CF=0 mov bl,al;bl=00h mov al,ah;al=9Ah daa;al=00h,CF=1 mov ah,al;ah=00h mov al,bl;al=00h push ax mov ax,dx;ax=0099h adc ax,0;ax=009Ah daa adc ah,0 mov bl,al mov al,ah daa mov ah,a

14、l mov al,bl mov dx,ax;dx=0100h pop ax;dx.ax=0100 0000h假设 ax=9999h dx=0099hLOGO项目的结论v启动信号的设置 如果车床要求启动信号不只是短延时的高电平脉冲或 开关信号，此程序的控制信号就必须更改，若主轴运 转期间要求本控制程序一直输出高电平或低电平状态 ，可以在本控制系统基础上添加一个触发器，轻易达 到转换目的。LOGO项目的结论v抗干扰能力 本项目中给出的原理图只做了示意性描述，并没有考 虑系统抗噪声干扰的能力，因此，在实际应用中，可 以为每块芯片的供电引脚添加瓷片电容以滤去线路存 在的高频噪声，必要时可以将每一路输入

15、输出信号线 添加光耦隔离，增加控制系统的稳定性。LOGO项目的结论v故障处理 在运转期间若某部分发生故障，本控制程序只会停留 在某个阶段而不能继续往下执行，因此在实际应用时 可以考虑适当改进，增加故障显示器，增加系统自检 程序，增加人机接口，使其更人性化。LOGO项目的结论v中心定位使用范围 本项目中通过采用在轮毂中轴通孔边缘安装4个光电定 位来实现位置信息采集，然而，并不是所有型号的轮 毂都是这种结构，有些轮毂可能根本没有通孔，对于 在中轴上没有通孔的轮毂，要使用本项目必须考虑修 改定位方式才能使用。LOGO感言 通过二十六个学时的实际操作，在尝试了无数次枯燥 而繁琐的程序调试后，终于取得了

16、预想的效果，我兴 奋了，简直是喜极而泣。这中间不知经历了多少挫折 ，做项目并不是向想象中的那么简单，每一个微小的 错误都有可能导致整个工程无法正常工作。此外，还 必须考虑程序的可读性，设计的简约性，控制系统的 稳定性，操作的方便性，运行环境的安全性等多方面 因素。 此次项目，我巩固了汇编语言的基本命令，扩充学习 了其他如DAA命令。我还学会了Altium designer，绘 制电路图。LOGO感言 向给予我雪中送炭般帮助的史艳国老师和同学表示诚 挚的感谢。是他们在我焦头烂额，几近丧失继续下去 的信心时，出现在我身边，与我共同探讨问题的解决 方法。感谢你们！ 总之，这次微机原理项目的设计让我得到了很多，不 仅是知识上的收获，还有友谊上的收获。我相信这次 经历会让我受益终身！LOGO