Смекни!
smekni.com

Методические указания к лабораторным занятиям для подготовки инженеров по специальности: 220301 "Автоматизация технологических процессов и производств" (стр. 2 из 8)

Для каждой конкретной системы ЧПУ характерны свои особенности построения КП. Однако они содержат все функциональные блоки приведённые на обобщенной схеме (рис. 1.)

3.Оборудование, объект исследования.

Инструкция по эксплуатации, техническое описание и плата конкретного контроллера привода, структурная схема соответствующей системы ЧПУ.

4. Задание на работу.

Часть1. Изучить функциональные блоки КП системы ЧПУ «Электроника НЦ31» (время выполнения работы - 2час.) .

Часть2. Изучить функциональные блоки КП системы ЧПУ «Электроника МС2101» (время выполнения работы - 2час.).

Часть3. Изучить функциональные блоки КП системы ЧПУ 2Р32 (время выполнения работы - 2час.).

Задание выдаётся и конкретизируется для группы из двух- трёх человек или индивидуально для каждого по усмотрению преподавателя. Оно включает в себя следующие моменты.

- Изучить принципиальную схему одного из функциональных блоков, приведённых на обобщённой схеме в теоретической части (п.2) и выданного в качестве конкретного задания (буфер, дешифратор адреса, регистр ошибки, гальванические развязки, цифроаналоговый преобразователь, источник опорного напряжения).

- Найти на принципиальной схеме и выделить в единое устройство все элемент, входящие в состав этого блока. Охарактеризовать его назначение и процедуру обмена информацией с другими блоками и процессором.

- Определить добротность позиционного контура системы ЧПУ при D=n/500; Vmax =(10+n)/2 и определённой из схемы разрядности регистра ошибок, где n- порядковый номер студента в списке группы журнала учёта лабораторных работ.

5.Порядок выполнения работы

Ознакомиться с теоретическими положениями лабораторной работы, ответить на контрольные вопросы. Уточнить при необходимости у преподавателя задание на работу. Самостоятельно составить принципиальную схему соответствующего функционального блока КП конкретной системы ЧПУ. Подготовить отчёт о проделанной работе и защитить его перед преподавателем. В отчёте обязательно отразить функциональную конкретного КП и принципиальную схему конкретного функционального блока, результаты проведённых расчётов.

7. Контрольные вопросы.

1. Сколько каналов управления имеет КП?

2. Какой элемент используется в качестве ЦАП?

3. Какой способ дешифрации адреса используется в КП?

4. На каких элементах собран регистр ошибки?

5. Какую роль выполняют оптронные развязки?

6. От чего зависит дискретность изменения скорости привода?

7. Почему регистры ошибок доступны процессору по чтению?

8. С какой цель в КП используется независимый источник опорного напряжения?

9. Как реализуется смена знака выходного аналогового сигнала?

10.Какой режим работы ЦАП используется в КП?

11.Чем отличаются КП различных систем ЧПУ?

12.Какова процедура обмена информацией между КП и процессором?

13.Благодаря каким средствам в КП системы МС2101 на восемь каналов используется один ЦАП?

14.В чём отличие дешифрации адреса в системе ЧПУ «Электроника НЦ31»?

15.Какие дополнительные функции выполняет КП в системах ЧПУ 2Р32 и «Электроника МС2101»?

16.С помощью какой шины КП связан с процессором?

17.Как система ЧПУ может обнаружить неисправность ЦАП?

18.От чего зависит быстродействие КП?

Лабораторная работа № 2

Контроллер электроавтоматики системы ЧПУ.

1.Цель и задачи работы.

Ознакомиться с типами, характеристиками и принципами построения схемных решений контроллеров электроавтоматики (КЭА) систем ЧПУ металлорежущих станков.

Задачи работы.

1. Изучить структуру и принципиальную схему КЭА системы ЧПУ «Электроника НЦ31».

2. Изучить структуру и принципиальную схему КЭА системы ЧПУ «Электроника МС2101».

3. Изучить структуру и принципиальную схему КЭА системы ЧПУ 2Р32.

4. Изучить особенности функционирования различных контроллеров.

5. Ознакомиться с процедурой обмена информацией КЭА и процессора.

2.Основные теоретические сведения

КЭА - контроллер электроавтоматики предназначен для выдачи команд управления исполнительными органами станка, работающими в старт-стопном режиме, а так же для сбора информации о нормальном функционировании объекта управления, аварийных ситуаций, контроля выполнения релейных команд управления. В качестве таких исполнительных органов используются односкоростные двигатели ( двух- и трех- фазные асинхронные ), электромагнитные муфты, электромагнитные золотники. На выходе контроллера формируется импульсная или релейная команда управления. Этот выход программно доступен пользователю при использовании :

• вспомогательной функции - М

• функции смены инструмента - Т

• функции дискретного изменения скорости привода

главного движения - S.

Через входной разъём контроллера электроавтоматики система ЧПУ получает релейную информацию о состоянии объекта управления. В частности исходное состояние агрегатов станка контролируется через вход контроллера электроавтоматики “ готовность станка “ .

Система ЧПУ контролирует выполнение функций М, S, Т с помощью входных сигналов контроллера электроавтоматики “ ответ М, S, Т “. Через входной разъём контроллера электроавтоматики система ЧПУ получает информацию о начале системы координат станка. Задаёт границы рабочей зоны, в которой осуществляется безаварийное перемещение рабочего органа. Существует три способа выдачи команд управления релейной автоматикой .

1. Потенциальный. Он основан на внутренней дешифрации команд управления. В этом случае команда управления присутствует на выходе в течение всего времени работы соответствующего исполнительного органа и СЧПУ имеет число связей со станком равное общему числу вспомогательных исполнительных органов.

2.Импульсный 1-ый. Он основан на отдельном форматировании сигналов, соответствующих заданному функциональному значению (заданному буквенному адресу) команды и цифрового задания представленного в виде двоично-десятичного кода. В этом случае максимальное число каналов связи с электроавтоматикой равно 3+8=11.

3.Импульсный-2-ой. Он основан на формировании команд управления в виде совместного сочетания соответствующих буквенных адресов и определённого весового кода . В этом случае каждая функция ( М,S,Т ) на выходе представляет собой байтовую информацию в двоично-десятичном коде. Максимальное число каналов связи с электроавтоматикой равно 3х8=24.

В любом из импульсных способов время существования команды управления на выходе КЭА Гостировано и лежит в пределах 200...250мс. Таким образом при наличии импульсного сигнала на выходе контроллера электроавтоматики дешифратор команд должен обладать свойствами памяти.

Каждый конкретный интерфейс проектируется на соответствующее число входов и выходов. Для упрощения понимания работы принципиальной схемы необходимо указать на ней дешифратор адреса, два буферных регистра как минимум по 8 разрядов на входные и выходные сигналы, оптронные развязки на входах и выходах. Будем предполагать, что на выходах реализуется некоторая дискретная функция, а на входах подключаются конечные выключатели.

Схема интерфейса, использующая 2-ой импульсный способ формирования команд управления электроавтоматикой, показана на рис.1. Расчет выходной оптронной развязки производить, как правило, на напряжение 24 В и ток не менее 200 mA, расчет входной оптронной развязки производить на напряжение 24 В и ток не более 15 mA.

3.Оборудование, объект исследования.

Инструкция по эксплуатации, техническое описание и плата конкретного контроллера привода, структурная схема соответствующей системы ЧПУ.

4. Задание на работу.

Часть1. Изучить функциональные блоки КЭА системы ЧПУ «Электроника НЦ31» (время выполнения работы - 2час.) .

Часть2. Изучить функциональные блоки КЭА системы ЧПУ «Электроника МС2101» (время выполнения работы - 2час.).

Часть3. Изучить функциональные блоки КЭА системы ЧПУ 2Р32 (время выполнения работы - 2час.).

Задание выдаётся и конкретизируется для группы из двух- трёх человек или индивидуально для каждого по усмотрению преподавателя. Оно включает в себя следующие моменты.

- Изучить принципиальную схему одного из функциональных блоков, приведённых на обобщённой схеме в теоретической части (п.2) и выданного в качестве конкретного задания (буфер, дешифратор адреса, регистры входной и выходной, гальванические развязки, блоки обработки сигналов прерывания).

- Найти на принципиальной схеме и выделить в единое устройство все элемент, входящие в состав этого блока. Охарактеризовать его назначение и процедуру обмена информацией с другими блоками и процессором.

- Рассчитать параметры входной и выходной цепей гальванической развязки, если на выходе используются реле с сопротивлением катушки R=100+5n, а на вход попадает напряжение +(10+n)В через контакты конечных выключателей или реле , где n- порядковый номер студента в списке группы журнала учёта лабораторных работ.