叶片型面检测设备控制系统国产化研制刍议

　　引言

　　该设备是叶片型面检测的专用设备，它主要用于新机叶片的检测。随着发动机机任务的不断增加，对其叶片检测的要求也越来越高，不仅要求检测精度要高，还要求检测速度要快，这样才能适应生产的需要。而电感量检测叶片型面的方法，具有速度快、精度高、操作简便、适合大批量检测的特点。

　　1 控制系统组成及特点

　　1.1 控制系统主要由三部分组成：

　　(1)专用电源：为设备工作提供 0V～+5VDC;±12VDC; ±15VDC; ±24VDC。

　　(2)微处理单元: 该系统以 MC68HC11A1P 单片机为核心，可实现 8 路 A/D 转换,精度为 8位或12 位。通过 R232 串行通讯口与 PC 机通讯执行测量程序。

　　(3)信号采集单元：由 16 探测头(传感器)检测的模拟信号为输入信号，经过放大整流为单片机提供输入模拟量输入信号。

　　1.2 控制系统的特点：

　　(1)可靠性:标准的集成电路和电子元器件经过测试和考验,功能强大。

　　(2)通用性:具备 RS232 通讯接口能与所有计算机通信。

　　(3)工业化:集成电路和电子元器件具有抗干扰能力,不受环境温度的影响。

　　(4)智能化:由于采用的是集成微处理器,能够分布处理具备并行检测的功能，用于批量检测。

　　2 控制系统原理及分析

　　2.1 控制系统工作原理及组成

　　原理的组成：SP1 单通道程序启动电路;监测电路;A/D 转换电路;外部复位及解码电路;CPU 数据处理器;I/O 输入输出接口;电源及滤波电路;13KHZ 信号源;16 路测量及放大电路;16 路输出控制电路;放大及整流电路;光耦隔离电路;显示电路;逆变器电路及辅助电压电路;直流稳压电源;控制及稳压电路

　　2.2 工作原理分析

　　2.2.1 CPU 数据处理器: 本系统选用摩托罗拉公司的MC68HC11A1P 芯片为核心，其结构如图1所示。

　　实现 8 路 A/D 转换,精度为 8 位或 12 位数字信号输出。

　　(1)电源(48VDD 和 23VSS):VDD 为正电源(5V)输入，VSS 为地，M68HC11 使用单电源，但有时还需 A/D 参考电源和/或片内 RAM 的后备电池电源。

　　(2)工作方式选择：见表 1

　　(3)时钟:晶振脚可用于连接晶振，也可接外部 CMOS 兼容的时钟源。这些脚(EXTAL,XTAL)上的频率 4 倍于总线频率(E 时钟的速率)。E时钟时总线时钟输出，它用于基本的定时参数信号。

　　(4) 复位：M68HC11 的复位端为低有效，双向控制脚，它既是初始 M68HC11 的输入，也是用作指示内部出错的开漏输出信号，它可由时钟监视器或计算机工作正常(COP)监视电路产生。