基于单片机的机床电气改造

沈铁军，施佳佳，潘齐芳，黄锓雷

（浙江亚太机电股份有限公司，杭州311201）

基于单片机的机床电气改造

沈铁军，施佳佳，潘齐芳，黄锓雷

（浙江亚太机电股份有限公司，杭州311201）

51单片机系统在机床电气改造中的应用，控制步进电机带动滚珠丝杠进给运动，步进电机控制原理在实践中的应用以及一些开关量的输入输出控制。

51单片机；滚珠丝杠；步进电机；开关量

0 引言

一些以继电器/接触器控制的配备液压进给系统的老旧机床，运行中漏油等故障影响现场工作环境，泄漏液压油的四处流动容易损坏电气线路及元器件等。同时，机床电气控制使用的继电器/接触器大都是老式型号导致电气控制柜占用空间相对较大，需要对这类机床进行技术改造。随着数控技术的发展，采用滚珠丝杠代替液压油缸控制进给，在电气控制中采用51单片机系统作为解决方案，具有较强的实用性且设计改进成本较低。

1 系统改造方案

采用89C52单片机做为系统改造的核心控制单元，通过扩展外部程序存储器、外部数据存储器以及8255可编程外围并行接口芯片等，实现开关量的输入输出控制步进电机以及若干液压油缸运行；通过LED显示电机运行行程；通过键盘接口电路输入调试时的电机行程等功能。系统架构如图1所示。

图1 机床电器系统架构

2 系统硬件功能设计

2.1 开关量输入控制

机床电气改造中，开关量输入涉及到油泵启动/停止；2台液压油缸的夹紧/松开；进给手动/自动转换和自动启动主轴、点动控制；……