Контроллеры электроавтоматики станков с ЧПУ.

1. Введение.

К устройствам электроавтоматики относятся элементы и устройства станков с ЧПУ, выполняющие отдельные (дискретные) действия по управлению процессом работы станков. К таким устройствам относятся такие, как отдельные концевые выключатели, кнопки, тумблеры, реле, электромагнитные клапаны, муфты и т.п. К электроавтоматике относятся и целые подсистемы, как нерегулируемые приводы, например, приводы инструментальных магазинов, приводы насосов систем подачи СОЖ и другие устройства.

Отличительной особенностью элементов электроавтоматики является тот факт, что они имеют только два устойчивых состояния: включено - выключено, нажата кнопка - не нажата и т.д. Поэтому состояния элементов электроавтоматики можно легко описать цифровыми кодами, например, включено устройство – «1», выключено –«0», поэтому работа таких устройств описывается математическим аппаратом, называемым Булевой алгеброй. Контроллеры электроавтоматики бывают двух видов: пассивные и активные. Пассивные контроллеры это такие контроллеры, в которых решение булевых уравнений, описывающих алгоритм работы электроавтоматики, выполняется активным элементом – процессором – не входящим в состав контроллера, например, центральным процессором УЧПУ. В активных контроллерах решение булевых уравнений производится внутренним (находящимся в контроллере) процессором.

1. Микроконтроллеры. Общие положения.

Электроника и микропроцессорная техника с каждым днем все глубже проникает во все сферы деятельности человека. Вся схемотехника разделяется на две большие области: аналоговую и цифровую Преимущества и недостатки этих технологий известны. Аналоговая схемотехника характеризуется максимальным быстродействием, малым потреблением энергии и малой стабильностью параметров. Цифровая схемотехника обладает прекрасной повторяемостью параметров, высокой помехозащищенностью, удобством передачи, преобразования и хранения информации. Это привело к её мощному развитию в последние годы. Первые программируемые контроллеры появились в конце 70-х годов и изначально использовались для замены традиционных устройств релейной автоматики. Программируемый контроллер это устройство, предназначенное для автоматизации наиболее часто встречающихся в промышленности комбинаторных и последовательных процессов, поэтому он представляет интерес практически для любого случая автоматизации. Примерно в тоже время появились программируемые микроконтроллеры. Все больше приборов, которые еще недавно выполнялись на отдельных логических элементах, сейчас выпускаются с использованием программируемых микропроцессоров или микроконтроллеров. Это позволило значительно сократить размеры, повысить надежность, расширить функциональные возможности выпускаемых устройств.

При разработке небольших устройств, применение микроконтроллеров предпочтительнее т.к. они обычно имеют набор дополнительных встроенных функций, которые облегчают их подключение. Например, микроконтроллер фирмы Microchip PIC16F873 имеет встроенный таймер, АЦП, счетчик импульсов, большой набор линий ввода/вывода и т.д.

Как уже было сказано выше, микроконтроллеры получили в последнее время очень широкое распространение. Они используются в разнообразных приборах, таких как:

1. Цифровой вольтметр.

2. Электронные часы с будильником.

3. Различные приборы с жидкокристаллическими дисплеями.

4. Программируемая бытовая техника.

5. Цифровой автоинформатор в общественном транспорте и т.д.

В дальнейшем будет рассказано о возможностях микроконтроллеров, и вы сами сможете оценить все преимущества, которые дает использование микроконтроллеров.