Лекція 31 Схеми програмного керування
Електропривод із програмним керуванням забезпечує рух виконавчого органа робочої машини за визначеною, наперед заданою програмою.
Найчастіше ЕП з таким керуванням застосовується при обробці деталей на металообробних верстатах. Наприклад, партія деталей повинна пройти обробку на багатоопераційному верстаті, який дозволяє здійснювати свердління, фрезерування, розточування та інші технологічні операції. При використанні програмного керування перед обробкою деталі відповідним чином складається програма, у якій задаються порядок зміни інструмента, необхідні переміщення столу, на якому кріпиться деталь, режими роботи інструментів та інші технологічні дані. Після цього ЕП виконавчого органа верстата реалізують виконання цієї програми.
Застосування верстатів із ЧПК дозволяє різко (у 2 — 6 разів) збільшити їхню продуктивність, скоротити терміни підготовки виробництва та технологічного оснащення при зміні деталі, зменшити брак, перейти до багатоверстатного обслуговування, забезпечити взаємозамінність, що дозволить одержати значний економічний ефект. Використання ЧПК особливо ефективно при дрібносерійному виробництві та частій зміні номенклатури оброблюваних деталей.
Від програмного пристрою ПгП (рис. 14.5) сигнал керування Uкер. надходить на ЕП, який забезпечує відпрацьовування цього сигналу керування, переміщуючи відповідним чином виконавчий орган ВО. Сукупність програмного пристрою ПгП і ЕП називають системою програмного керування СПК.
|
|
|
В СПК можуть використовуватися всі розглянуті раніше види електроприводів постійного та змінного струму, які виконуються розімкненими і замкненими, з аналоговими і цифровими елементами керування і т.д.
Вся сукупність існуючих програмних пристроїв поділяється на нечислові (циклові) та числові програмні пристрої.
Електропривод з нечисловими (цикловими) програмними пристроями. Ці приводи використовуються для забезпечення повторюваних однакових циклів руху виконавчих органів. Програмні пристрої таких ЕП виконуються із застосуванням різних контактних і безконтактних апаратів релейної дії – кінцевих і шляхових вимикачів, крокових шукачів, лічильників, засобів програмованої логіки. До ЕП з нечисловими програмними пристроями відносяться також системи з використанням шаблонів і копірів, які знайшли застосування у різних копіювальних верстатах і автоматах. У таких системах звичайно використовується слідкувальний електропривод релейної дії.
У нечисловий СПК (рис. 14.6) електродвигун М надає рух виконавчому органу ВО,яким може бути, наприклад, супорт стругального верстата, «рука» маніпулятора тощо. У крайніх положеннях виконавчого органа ВО встановлені кінцеві вимикачі SQ1 і SQ2, які разом з контакторами КМ1 і КМ2 та кнопками керування SB1 і SB2 утворюють схему керування двигуном. При вмиканні контактора КМ1 двигун М забезпечує рух ВО в умовному напрямку «Вперед», а при вмиканні контактора КМ2 – в умовному напрямку «Назад». Припустимо, що у вихідному положенні виконавчий орган ВО знаходиться в проміжному положенні і жоден з кінцевих вимикачів не натиснутий. Для початку роботи ЕП натискається кнопка SB1, у результаті чого вмикається контактор КМ1 і двигун М, будучи підключеним до мережі живлення, забезпечує рух виконавчого органа в напрямку «Вперед».
|
|
|
Рисунок 14.6 – Схема циклової системи програмного керування
При підході виконавчого органа ВО до кінцевого вимикача SQ2 і впливі на нього відбувається розрив кола контактора КМ1 та підключення до джерела живлення контактора КМ2. За рахунок переключення цих апаратів зміниться на протилежну полярність напруги на якорі двигуна М і він почне обертатися в зворотний бік, забезпечуючи рух ВО в напрямку «Назад».
При підході виконавчого органа до кінцевого вимикача SQ1 та впливі на нього відбудеться зворотне переключення в схемі, а саме, відключиться контактор КМ2 і увімкнеться КМ1, після чого виконавчий орган знову почне рухатися в напрямку «Вперед». Такий цикловий зворотно-поступальний рух буде відбуватися доти, поки не буде натиснута кнопка SB2.
|
|
|
Схема рис. 14.6 може бути доповнена лічильником, за допомогою якого можна забезпечити визначене число циклів руху ВО і його зупинку після цього.
Останнім часом широке застосування в системах програмного керування електроприводами знаходять програмовані контролери, які представляють собою спеціалізовані ЕОМ для автоматизації циклових і послідовних виробничих і технологічних процесів. Вони дозволяють реалізовувати як прості схеми керування цикловим рухом електроприводів, так і складні системи комплексної автоматизації промислового устаткування. Їх застосування виявляється економічно доцільним при реалізації схем керування, які вимагають використання декількох або десятків сотень звичайних електричних апаратів – реле, логічних елементів, лічильників тощо.
Рисунок 14.7 – Структурна схема (а), символи мови РКС (б) і перетворена принципова схема ЕП із програмованим контролером (в)
Розглянемо роботу циклової системи програмного керування з застосуванням програмованого контролера, вважаючи, що в програмований запам'ятовуючий пристрій (ПЗП) за допомогою пристрою введення програми (ПВП) введена програма, яка визначає порядок функціонування системи (рис. 14.7, а). Робочий цикл схеми містить у собі три етапи. На першому етапі за допомогою сканатора (генератора тактових імпульсів) забезпечується циклічне і послідовне опитування всіх входів програмованого, на які подаються сигнали від командних пристроїв і датчиків системи – кнопок і ключів керування, кінцевих і шляхових вимикачів, інших ЕОМ. Одержувана інформація завантажується в запам'ятовуючий пристрій (ПЗП).
|
|
|
На другому етапі процесор відповідно з введеною в ПЗП програмою здійснює логічні операції, які перетворюють стан вхідних сигналів у заданий стан вихідних сигналів. Якщо стан входів не змінився в порівнянні з попереднім циклом сканування, процесор зберігає незмінним стан виходів, у противному випадку процесор змінює їх стан відповідно до заданої програми.
Опитування ділянок програми здійснюється циклічно, один за іншим, у порядку їхнього розташування з поверненням до початку програми після закінчення повного циклу опитування. Час опитування одного циклу (період сканування) у середньому складає 2 — 10 мс на 1 тис. слів пам'яті.
На третьому етапі здійснюється виведення вихідних сигналів на виконавчі пристрої електроавтоматики верстата — електроприводи виконавчих органів, електромагніти та електромагнітні муфти, реле, контактори тощо.
Програма може записуватися в програмований контролер за допомогою різних мов, наприклад, у вигляді рівнянь булевої алгебри, мнемокоду і стандартних описів релейних схем, а також мов високого рівня — PL/M і Фортран IV. Розглянемо в якості прикладу використання мови релейно-контактних символів (РКС), яка проста, наочна і не вимагає спеціальних знань персоналу при програмуванні.
Мова РКС має п'ять основних логічних компонентів (символів) (рис. 14.7, б): аргумент (вмикальний контакт), інверсний (зворотний) аргумент (вимикальний контакт), початок і кінець розгалуження паралельного кола та функцію (вихід, наприклад, котушка електричного апарата або електромеханічного пристрою). До додаткових компонентів мови відносяться рахунок імпульсів (лічильник), витримка часу (таймер) і запам'ятовування (пам'ять).
Основу для програмування мовою РКС складають принципові релейно-контакторні схеми керування, які перед програмуванням повинні бути перетворені за наступними правилами.
Кожне коло перетвореної схеми повинно мати однакове число (наприклад, чотири) послідовно або паралельно увімкнених контактів, кожний з яких розташовується в одній з чотирьох зон – А, В, С, D. П'ята позиція кола відводиться функції (виходу). Якщо контактів у колі менше, ніж чотири, їх дублюють, якщо їх більше, то в схему програмованого контролера вводиться проміжне (фіктивне) реле (пам'ять), яке не порушує логіки роботи вихідного кола. Контакти (входи) і функції (виходи, котушки) нумеруються.
Для прикладу на рис. 14.7, в наведена перетворена в такий спосіб схема циклового керування рис. 14.6. В цю схему відповідно до зазначених правил введене проміжне реле 1, а контакт кінцевого вимикача SQ1 дубльований.
Введення програми після складання такої схеми здійснюється з клавішної панелі програмованого контролера (блок ПВП на рис. 14.7, а), клавіші якої відповідають тому або іншому логічному символу мови. Крім того, на панелі розташовуються декадні перемикачі набору номерів кіл і контактів, а також клавіші вибору типу функції (логічної, рахункової, тимчасової або запам'ятовування).
Програма, яка вводиться, записується в ПЗП, після чого ПК може виконувати функції, передбачені принциповою схемою. Виконання програми буде виконуватися послідовно по колах цикловим чином, при цьому кожне коло обробляється зліва направо.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1475; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!