西 安 工 程 大 学 学 报
Journal of Xi’an Polytechnic University
第 25 卷第 3 期(总 109 期) 2011 年 6 月 Vol.25,No.3(Sum.No.109)
文章编号:1674-649X(2011)03-0371-04
收稿日期:2010-10-08
通讯作者:马训鸣(1963-),男,陕西省富平县人,西安工程大学教授.E-mail:vicentma@sina.com
基 于 DSP 和 CPLD 的 新 型 烟 支 质 量 控 制 系 统
马训鸣
1
,张启涛
2
(1.西安工程大学 机电工程学院,陕西 西安 710048;2.上海汇众汽车制造有限公司,上海 200122)
摘要:针对原 PASSIM7K 型卷烟机的重量控制系统的缺点和不足,设计了基于 DSP 与 CPLD 的新
型烟支重量控制系统.利用 DSP 的强大数据处理能力和电机控制能力,以及 CPLD 良好的电平转
换和硬件可编程能力,简化了系统的硬件结构,提高了系统的性能和稳定性.
关键词:DSP;CPLD;烟支重量控制;紧头控制
中图分类号:TP 273 文献标识码:A
0 引 言
烟支重量控制系统是卷烟机控制系统中的一个重要组成部分,其功能的健壮与否直接关系到产出的
烟支质量的好坏和烟支生产成本的高低.20 世纪 90 年代的 MAID-N 重量控制系统作为 PASSIM7K 型卷烟
机的原配烟支重量控制系统,随着服役时间的增长,逐渐暴露出电子元器件陈旧、控制技术相对落后、处理
能力有限、维修困难等问题,对之升级和更新换代已提上日程
[1]
.
本文针对原系统的缺点和不足,选用了 TI 公司的 TMS320F2812 高性能 DSP 芯片作为中央处理器,并
以 ALTERA 公司 EPM3128ATC100-10 型 CPLD 芯片为辅助处理器,设计了基于 DSP 和 CPLD 的新型烟支
重量控制系统.充分利用 TMS320F2812 强大的数据处理能力和电机控制能力,以及 CPLD 良好的电平转
换和硬件可编程能力,很好地解决了烟支重量控制系统的数据运算量大、运行速度高、数据吞吐量大等方
面的要求.系统中运用了 DSP 控制技术,保证了原有控制系统的基本功能,并增设了紧头位置控制功能和
系统外围的扩展能力,使系统的性能和稳定性得到了很大提高.
1 系统构成
1畅1 设备更新
为适应当前的控制要求,将 PASSIM7K 型卷烟机中的相关硬件做相应更新.选用微波检测探头替换原
系统中的核扫描探头,以符合环保等安全性要求;采用轴编码器替换卷烟机上用于产生烟支标定信号的接
近开关,以提高烟支标定精度.采用了可控性强的二相混合式步进电机替换了原系统的执行电机(劈刀电
机和紧头电机),以提高系统的控制精度.
1畅2 系统结构
整个系统采用子母板加驱动板的电路连接形式来实现,其结构如图 1 所示.子板为 DSP 的最小处理
系统,选用了 TMS320F2812 芯片作为核心处理器,其上集成转换模块( ADC) 和电机控制模块( EVA、