基于压力传感器的水刀切割优化控制系统

1.2电源电路
   LM2575系列开关稳压集成电路是美国国家半导体企业生产的1A集成稳压电路，它内部集成了一个固定定的振荡器，只须极少外围器件便可构成一种高效的稳压电路，可大大减小散热片的体积，在大多数情况下不需散热片；内部有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等；芯片可提供外部控制引脚。LM2575HV系列开关稳压集成电路芯片的主要参数如下：
最大输出电流  1A
最大输入电压  63V
振荡频率      54kHz
最大稳压误差  4%
转换效率      75%-88%
工作温度范围  -40~125度
1.3主电路
压力传感器电路分4路，采集的压力过跟随器电路，再经RC滤波送入单片机AD口，选用外部5V作为参考电源，显示部分选用128*64带中文字库型液晶，数据传输形式为并口传输，应急按键接入MEGA16单片机的PD6脚，即ICP输入引脚。
2、系统App设计
   App设计主要分为主程序和子程序两部分，其中子程序由按键捕获处理模块、多通道压力采集处理模块和LCD显示模块三大部分组成。单片机初始化时，AD0-AD3为输入口，采集电压量程为0-5V.
   当进入多通道压力采集处理模块子程序时，先进行定时器初始化，第一次定时器溢出采集通0压力参数，第二次溢出采集通道1压力参数，第三次溢出采集通道2压力参数，第四次溢出采集通道3压力参数，然后循环采集3次，算出平均压力，通过比较相隔两次采集的平均压力差是否大于设定值，得出水射流切割是否切穿，得出中断溢出的次数，计算出切通所需时间，单片机里存储有切通时间与对应的最优切割速度数据库，通过调用此数据库，从而得出需要切割工件的品质应的速度。
   在南京大地水刀企业进行实际试验，基于压力传感器的水射流系统准确地得出了水射流切割的切通时间，从而得出优化的切割速度，比较适合现有的水射流切割系统，具有很好的推广应用价值。

本文摘至《化工自动化及仪表》一书第262期