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卷绕设备控制系统软件设计和实现

作　者: 龙畅
导　师: 汪洋
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 双针卷绕设备 DSP 有限状态机人机界面
分类号: TM571.61
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 41次
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内容摘要

随着锂离子电池在汽车市场的投入,锂离子电池的市场需求量不断的增加,对其性能和成本的要求也是越来越高,而在锂离子生成过程中,电池芯体卷绕机的性能和成本直接影响着锂离子电池的性能和成本,因此研究一种低成本,高性能的锂离子电池芯体卷绕设备控制系统将成为一个很重要的课题。通过对比国外和国内锂离子生成设备控制系统的现状,可以知道,现在所使用锂离子卷绕设备都是采用PLC来设计的,但是PLC具有比较明显的缺点,比如控制周期比较长,较慢的运算速度导致没有办法对张力进行较为精确的控制,昂贵的价格等,综上考虑,本文提出了以TI公司的TMS320F2812作为主控制器,采用EMP1270作为协控制器的硬件方案。在本方案中,充分考虑了系统的控制要求,系统成本和可扩展性,因此本设计方案是一种低成本,高性能并且符合控制要求的方案。在该方案的软件实现过程中,因为该系统需要严格的按照卷绕设备的工艺流程来控制,因此,本方案是利用了有限状态机的系统实现方法,这样不仅提高了该软件系统的可读性,同时也提高了系统的可移植性;在人机界面实现部分,使用的触摸屏是eView公司提供的带内嵌CPU的MT4300C系列的触摸屏,本方案结合了该公司提供的专门的通信协议完成了触摸屏和DSP之间的通信,采用该触摸屏来开发人机界面,大大的降低了DSP程序开发难度。现在,利用该方案设计的卷绕设备已经投入到实际的应用中,通过实际的生产实践证明,该产品不仅大大的降低了成本,而且它完全可以满足生产需求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-13
  1.1 课题背景  7-9
    1.1.1 锂离子电池概述  7-8
    1.1.2 锂电池行业现状  8-9
  1.2 锂电池卷绕机的发展状况  9-11
  1.3 课题研究的目的和意义  11-12
  1.4 课题主要研究内容  12-13
第2章控制系统方案  13-24
  2.1 锂电池制作工艺  13
  2.2 双头半自动卷绕机设备介绍  13-16
    2.2.1 双针卷绕设备的机械结构  13-15
    2.2.2 双针卷绕设备的工艺流程  15-16
  2.3 双针卷绕机控制系统的方案介绍  16-23
    2.3.1 双针卷绕设备硬件方案  17-18
    2.3.2 双针卷绕设备软件方案  18-23
  2.4 本章小结  23-24
第3章双针卷绕设备软件实现  24-38
  3.1 有限状态机理论  24-26
  3.2 有限状态机的实际应用  26-29
  3.3 中断处理实现  29-37
    3.3.1 DSP 中断  29-31
    3.3.2 SCI 中断  31-34
    3.3.3 捕获中断  34-35
    3.3.4 定时中断  35-37
  3.4 本章小结  37-38
第4章人机界面的实现和结果评估  38-47
  4.1 人机界面设计和实现  38-43
    4.1.1 人机界面的概述  38-40
    4.1.2 人机界面通信协议  40-41
    4.1.3 人机界面实现  41-43
  4.2 卷绕设备结果评估  43-46
    4.2.1 硬件平台  43-44
    4.2.2 软件平台  44
    4.2.3 开发步骤  44-45
    4.2.4 结果分析  45-46
  4.3 本章小结  46-47
结论  47-48
参考文献  48-52
致谢  52

卷绕设备控制系统软件设计和实现

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