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驱动控制技术是制约微弧氧化工艺发展的关键技术之一。研究出操作简单、可靠性高和稳定性好的微弧氧化工艺自动控制系统,可降低对操作人员专业水平的要求,保证工艺和效果的重复性,还对微弧氧化工艺的应用和商业化推广有着重要的意义。
本文在原有微弧氧化电源的基础上进行改进,采用PC机与高性能DSP控制器相结合的方式设计了微弧氧化工艺的自动化控制系统,实验人员只需针对某种工艺在人机界面上进行设置,微弧氧化过程便可自动进行。文中首先简单介绍了微弧氧化工艺的控制方法,阐述了控制系统的技术要求,据此,给出了系统的总体设计方案。
本文根据系统要求确定了以TMS320F2812为核心的控制系统。介绍了DSP控制系统硬件结构,在此基础上分模块设计了系统主程序、中断服务程序以及子程序,实现了现场数据采集、可控硅驱动、斩波驱动和功率驱动保护的功能。按照通信系统的目标和软件设计原则,设计了上位机人机界面。PC机与DSP之间使用串口进行通信,采用了三层通信协议,包括异步串行通信协议、数据链路层通信协议和应用层协议,并应用校验和重发机制来保证数据传递的可靠性。上位机采用VisuAlStudio 2005的MFC对话框结构应用程序框架设计用户界面。在软件设计时,采用了多线程的编程方法;DSP将实验过程中的实时工艺参数上传到上位机进行存储。最后,在实验室完成了相关的调试工作,并列出了本控制系统需要完善和进一步研究的地方,结果表明:该微弧氧化控制系统符合设计要求。