Приводы и системы управления.

09.01.2015 19:07

    Система управления – совокупность специализированных устройств, методов и средств, необходимых для программирования технологического процесса, а также для выполнения технологического процесса и отдельных технологических операций. С помощью системы управления программируют момент пуска-останова, скорость и величина перемещения, торможение привода, моментные характеристики привода и различные параметры, которые обеспечивают выполнение технологического процесса. Системы управления различают на системы с числовым программным управлением ЧПУ, системы с программируемыми логистическими контроллерами ПЛК и SCADA-системы.

Система управления на основе ЧПУ.

Системы ЧПУ можно классифицировать по различным признакам:

 
1. В зависимости от способа управления исполнительным органом различают: позиционные, контурные и универсальные системы. При позиционном управлении инструмент последовательно обходит ряд точек — позиций. Требуется высокая точность позиционирования, а траектория перемещения инструмента из одной позиции в другую не имеет существенного значения — это холостое перемещение. Контурное управление подразделяется на контурные прямоугольные системы ЧПУ, контурные криволинейные системы ЧПУ и синхронные системы ЧПУ. Контурные прямоугольные системы ЧПУ используют в станках, у которых обработка проводится лишь при движении по одной координате и обрабатываемая поверхность параллельна направляющим данной координаты. 
    В большинстве станков применяют прямоугольные координаты, поэтому такие системы получили название прямоугольных. В этих системах, как и в позиционных, программируются конечные координаты перемещения. Однако, в программе задается скорость движения в соответствии с требуемым режимом резания, и перемещение выполняется поочередно по каждой из координатных осей. В этих системах отставание или опережение (рассогласование) по скорости относительно запрограммированного значения непосредственно не вызывает погрешности обработки, так как инструмент продолжает движение по заданной траектории. Возникает лишь нарушение расчетного режима резания и связанное с этим изменение шероховатости обрабатываемой поверхности и упругих деформаций системы станок - деталь. Прямоугольные системы управления используют в станках фрезерной, токарной и шлифовальной групп.
    Контурные криволинейные системы ЧПУ применяют в станках многих групп. Они обеспечивают формообразование при обработке в результате одновременного согласованного движения по нескольким управляемым координатам. В общем случае число координат может быть больше трех. Программу движения привода, подач по отдельным координатам при контурной и объемной обработках рассчитывают, исходя из заданной формы обрабатываемой поверхности детали и результирующей скорости движения, определяемой режимом резания. Рассогласование привода подач может привести к ошибке обработки контура. Контурные системы являются наиболее сложными как с точки зрения алгоритма работы УЧПУ, так и с точки зрения требований, предъявляемых к приводу подач.
    Разновидностью контурных систем ЧПУ являются синхронные (или синфазные) системы, применяемые, в основном, в зубообрабатывающих станках. УЧПУ задает постоянное соотношение скоростей по двум или большему числу координатных осей станка, а формообразование обеспечивается благодаря конфигурации инструмента. Соотношение скоростей движения по осям задается программой и сохраняется на все время обработки заготовки данной детали. В большинстве случаев требуется не только обеспечить определенное соотношение средних скоростей движения по координатам, но и сохранить определенное рассогласование (синфазность) в приводах координат. Одна из координат станка (обычно главный привод) служит задающей и на ней устанавливают измерительный преобразователь (датчик).
    Универсальное управление сочетает в себе принципы позиционного и контурного, позволяет осуществлять позиционирование и движение рабочих органов станка по заданной траектории. Такое управление наиболее эффективно для многооперационных и многоцелевых станков.
 
2. По числу потоков информации системы могут быть:
 
– разомкнутые (один поток от ЧПУ к станку). Основное преимущество такой системы – простота;
 
– замкнутые (два потока от ЧПУ к станку) и наоборот (датчики положения скорости). Основное преимущество - более точное перемещение исполнительных органов;
 
– адаптивные (самонастраивающиеся) системы. Представляют собой управление, при котором обеспечивается автоматическое приспосабливание процесса к изменяющимся условиям обработки по определенным критериям. Они помимо основного потока информации имеют дополнительные, позволяющие корректировать процесс обработки с учетом деформации системы СПИД, затупления режущего инструмента, колебания припуска и твердости заготовок и др.
 
3. В зависимости от способа отсчета перемещения различают системы управления с абсолютным и относительным отсчетом. В первом случае отсчет ведется относительно начала системы координат: x1, y1, x2, y2 и т. д., во втором случае задаются приращения: Δx1, Δy1, Δx2, Δy2 и т. д.
4. В зависимости от чисел управляемых координат различают одно-, двух-, трех-, четырех-, пятикоординатные системы управления.
 

Система управления на основе ПЛК.

 
    ПЛК – программируемый логический контроллер, представляют собой микропроцессорное устройство, предназначенное для сбора, преобразования, обработки, хранения информации и выработки команд управления, имеющий конечное количество входов и выходов, подключенных к ним датчиков, ключей, исполнительных механизмов к объекту управления, и предназначенный для работы в режимах реального времени. 
    Принцип работы ПЛК заключается в сборе сигналов от датчиков и их обработке по прикладной программе пользователя с выдачей управляющих сигналов на исполнительные устройства.
    ПЛК легки в программировании. Все современные ПЛК программируются с персонального компьютера, который подключен к порту программирования ПЛК. На ПК пишется или просматривается программа, которая по интерфейсу передачи данных передается в память ПЛК.
 

SCADA-Системы.

 
    SCADA (аббр. от англ. supervisory control and data acquisition, сбор данных и диспетчерское управление) — программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. SCADA-системы используются во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать операторский контроль за технологическими процессами в реальном времени.
 
SCADA-системы решают следующие задачи:
 
1. Обмен данными между устройствами связи и объектом (то есть с промышленными контроллерами и платами ввода/вывода) в реальном времени через драйверы.
2. Обработка информации в реальном времени.
3. Логическое управление.
4. Отображение информации на экране монитора в удобной и понятной для человека форме.
5. Ведение базы данных реального времени с технологической информацией.
6. Аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями.
7. Подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса.
8. Осуществление сетевого взаимодействия между SCADA ПК.
 

Виды электрических двигателей.

 
- Асинхронные электродвигатели
- Синхронные электродвигатели
- Серводвигатели
- Электродвигатели постоянного тока
- Шаговые двигатели

 

Назад