[发明专利]一种数字化切割方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字化切割方法，尤其涉及一种基于DSP的切割方法。

背景技术

逆变式等离子切割是一种新型的热切割技术，由于它使用方便，切割成本低，能够适应多种金属材料的切割，因此很快得到了普及应用。在现阶段，逆变式等离子切割电源的研制受到广泛的关注，其设备多是由模拟器件构成，受噪声、温度、器件老化等因素影响较大，而且使用元件多，控制电路复杂。随着高性能数字信号处理器(DSP)的面世，实现脉冲序列控制、自动相移修正、多机并联、谐波控制、功率因数调节和实时监测显示等功能的数字化控制已成为可能。同时，利用DSP强大的编程能力，可不断根据市场要求进行功能扩展，提升智能化程度。因此，数字化控制技术是逆变式等离子切割电源的必然发展方向。

发明内容

本发明的目的在于提出一种数字化切割方法，实现数字化控制切割电源，将原有的模拟控制方式改变为数字式控制，引入拥有强大数据处理能力的DSP，再配合单片机，实现智能化、人性化的高性能系统。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种数字化切割方法，其特征是包括如下步骤：

1)系统初始化并设定定时器；

2)判断串口有无数据接收；

3)若是，则串口接收，若否，则返回步骤1；

5)置位A/D转换允许标志；

6)串口发送温度电流参数至PWM输出。

进一步的，步骤5之后还包括判断A/D转换允许标志的步骤。

进一步的，还包括如下步骤：若是转换允许标志，则进入温度电流转换、更新数据队列、超前PI调节步骤；若否，则进入步骤6。

本发明可以稳定工作在比较恶劣的环境；IGBT的驱动波形由DSP软件实现，抗干扰能力强，控制精度高，切割质量好，参数修改及系统升级方便；对DSP进行数字化改造后，系统得到明显优化，系统效率达到了90％，暂载率85％。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的流程图。

图2是单片机程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

如图1所示，本发明一种数字化切割方法，包括如下步骤：

1)系统初始化并设定定时器；

2)判断串口有无数据接收；

3)若是，则串口接收，若否，则返回步骤1；

5)置位A/D转换允许标志；

6)串口发送温度电流参数至PWM输出。

进一步的，步骤5之后还包括判断A/D转换允许标志的步骤。

进一步的，还包括如下步骤：若是转换允许标志，则进入温度电流转换、更新数据队列、超前PI调节步骤；若否，则进入步骤6。

本发明采用DSP与P89C54单片机作为系统控制器，充分结合DSP的强处理能力与单片机的强控制能力，使系统在实现实时处理的同时满足低成本的要求。通过实现串口DSP与单片机的数据交流。系统采用型号为TMS320F2407的DSP，这种型号的DSP芯片具有如下优点：(1)强大的数据处理能力，16位DSP可提供40MIPS最高运算速度。四级指令执行流水线；丰富的片内资源，如高速RAM等，极大地提高了其数据处理速度；(2)丰富的片内资源：32k×16bit的片上FLASH；2k×16bit的单口RAM；544×16bit的双口RAM；优化过的2个独立的事件管理器；16路10位模数转换器(ADC)，转换速度达到375ns；5种不同的片上标准通信端口可作为主机；丰富的片上资源极大地降低了板级空间及系统成本，可使设计更简单、更高效、更经济；(3)采用静态CMOS技术，使得供电电压降为3.3V，减小了控制器的功耗，并且在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器，可以并行执行多个操作。

软件的实现系统设计中使用DSP与单片机同时进行处理与控制。根据这两种控制器各自的特点，实际使用时DSP用于数据的采集和处理、PWM控制和预测PI控制算法等需要实时处理的运算。单片机用于人机交互、逻辑控制等处理。对DSP系统与单片机系统均进行了适当的扩展。3.1.1 DSP软件流程DSP负责系统主要数据的处理和PWM输出。由于系统的实时性要求较高，所以在DSP中尽量不处理其他辅助功能，而把辅助功能交给单片机完成。DSP系统实现温度和电流电压的实时采集、预测PI电流控制、温度保护、PWM波输出、RS232通信等功能。为了确保温度保护的有效实施，既需要进行DSP软件处理保护，又需要添加硬件保护。系统采集的电流为切割电流。