该项目的目的不是在中国安装全自动塑料管热熔焊接机。ARM7高性能控制器和uC / OS II集成操作系统提供完整的焊接过程自动化;数据存储，记录打印，USB传输等功能：本文件介绍了热封PE管道工艺管理的概念，有利于制定相关的国家标准。焊接; ARM; uC / OS II; USB CLC编号：TP273.5文献标识码：A产品货号：1671-7597（2013）11-0000-00天然气运输用塑料管道铺设研究的重要性和背景在此过程中，热熔焊接工艺主要用于连接主管和连接管径较大的塑料管（D≥110mm）。前，国外一些厂商已采用工业控制计算机和高性能触摸屏显示器生产自动化程度高的焊接机。而，这些设备昂贵且难以在中国推广。些笨重，不喜欢现场施工。外，这些设备不支持U盘转储数据，依此类推。满足国内需求的增长，国内一些机器制造商已开始生产热熔焊接塑料管产品。而，这些设备不支持高性能控制器，焊接过程尚未完全自动化，没有用户友好的操作界面，焊接数据无法有效管理。于我国没有类似的塑料管自动焊接，本项目研究的全自动热熔焊机将填补国内空白，对塑料焊接的建设起到积极作用。内基础设施热熔焊接的系统分析和总体设计原则对接焊接是PE管道系统中最常用的焊接方法：它插在两个管子的两个端面和一个压力下的热板之间（加热器板）。两个管的作用下，两个管的端面处于熔融状态，然后移除加热板，两个管的端面在压力作用下连接和冷却。熔焊接提供高电阻特性的无缝连接熔焊机的工作过程和系统分析热焊机的工作过程包括铣削管道的末端，拖曳压力的识别，管道末端的加热（预热过程和吸热过程），管道末端（加压过程，压力维持）过程和冷却过程）。此，焊机控制器必须首先根据管道规格，环境温度，识别压力计算每个工作步骤所需的压力，时间和其他数据。其他参数，并可根据数据控制输出压力的长度和长度。统还必须每次记录焊接配置参数和焊接数据，并能提供完整的记录管理功能，包括查看，删除，打印和传输U盘。熔焊机控制系统的总体设计源于上述分析，包括输入，输出，数据管理和人机交互。统框图如图1所示。拟输入用于检测液压，可移动壳体位移，热板温度和环境温度，而数字输入用于确定刀具的位置和加热板的位置。拟输出端口将调节电液比例伺服阀以控制出口压力。字输出用于铣刀主轴的控制，热板的温度控制，液压缸的启动和停止以及开关控制和声光报警。据管理部分的硬件包括数据存储器，USB主机控制器，打印机等。机交互包括键盘和显示模块。为系统的控制核心，CPU将协调所有上述组件，以实现焊机的整体功能。统硬件设计主设备选择本系统中的处理器采用LPC213X系列的飞利浦ARM7控制器，集成了外设接口和丰富的功能组件。
该系统中，5个AD通道用于采集各种模拟输入，1个DA通道用于控制比例伺服阀，I2C总线连接到数据存储器，UART1驱动串行打印机，RTC用于系统日期时钟的管理。此，使用LPC213X控制器，系统的电路结构被最小化，并且系统硬件电路的设计工作量和硬件成本降低。示模块可采用单色点阵图形液晶显示，更好地支持自定义操作界面，可选择带点操作功能的T6963C控制器LCD模块。据要求，分辨率为240X64，以满足中英文显示要求。计系统应处理1000多个焊接记录。每条记录32字节计算，所需的内存大小约为32，000字节或更多。此，可以选择带I2C接口的AT24C256串行EEPROM。USB主控制器采用赛普拉斯SL811HS。SL811HS执行USB主机结构的接口层功能，支持USB 1.1协议，集成SIE，USB收发器和256位SRAM芯片，以及自动生成帧的硬件。括SOF和CRR5 / 16校验和的功能。
打印机选用北京工大数码科技有限公司生产的TP UP-AF高速面板式微型打印机，可以打印高速汉字和图形。以集成到仪表板和设备中并集成到其中。印机的串行接口符合RS-232C标准，支持XON / XOFF握手协议。制板设计在该系统中，LCD模块和SL811HS需要总线驱动器。是，由于LPC213X系列ARM系统没有外部存储扩展接口，为了共享IO端口，上述两个设备使用相同的读/写总线集模拟。拟总线接口提供8位数据线，读/写信号线，地址线和片选信号线。于ARM芯片具有高速，低功耗和低工作电压，因此噪声容限低。了提高系统的可靠性，系统将光隔离电路添加到连接到外部设备的所有接口，包括：数字I / O端口隔离，模拟输入和输出隔离，驱动器隔离串行打印机等该系统提供10个键盘用于焊接机的操作。
统软件设计焊接机控制器软件通用系统设计uC / OS II是由Jean J. Labrosse编写的多任务嵌入式实时操作系统，设计巧妙，简洁，广泛用于各种控制系统。东。uC / OS-II系统包括多任务处理，中断控制机制和时钟，以及作业间同步和通信，允许应用程序开发人员节省大量的开发时间和精力。善软件结构。统的可靠性。
2是焊机控制器的软件系统的框图。统使用7个任务。过操作系统消息传递机制来传达和协调任务。个任务由子库辅助，以执行整个系统的软件设计。个子程序的GUI子程序库为LCD屏幕上的操作提供了一系列应用程序编程接口，如字符显示，汉字显示，几何操作（显示直线和矩形），菜单操作，波形显示和文本显示。程应用子程序库主要是对焊机关键控制程序的补充，是焊机功能的最基本实现。主要识别和确定多个焊接操作的重要参数，指导操作过程和压力曲线。示。
型注册系统管理子程序库，该子程序库采用FAT文件系统的设计思想，并将存储空间划分为索引区域，将数据区域划分为区域单元。据区域还包括可由系统中的其他程序使用的保留区域。库提供了基于注册索引的大量操作功能，以及GUI程序，恒温阀芯构成了一个非常简单易用的注册管理系统。系统中使用的串行打印机驱动程序是使用先进先出（FIFO）数据队列和串行端口中断的驱动程序。动程序以不同的速度有效地平衡两个组件，因此快速组件不必等待慢速组件。USB主机协议栈由三个主要组件组成：USB设备枚举，USB大容量存储设备类协议和FAT文件系统支持协议。上组件子程序库初始化并执行LPC213X控制器片上组件（如I2C总线控制）上的其他操作，并使用RTC执行时钟调度功能。
论该系统采用ARM7高性能控制器和集成操作系统对热熔焊机进行自动控制。靠的硬件设计使系统具有出色的抗干扰性能。
经采用了人性化的GUI程序和FAT。件系统管理理念登记管理系统简化和简化了焊接机的使用和焊接记录的管理;使用数据队列的串行打印机驱动程序提供CPU的响应速度; USB总线执行焊接数据的高容量传输。之，该系统已达到预期目标，并为中国这一领域提供了更好的解决方案。
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