
- •1 Особенности проектирования современных систем чпу
- •1.1 Задачи числового программного управления станками
- •1.2 Варианты архитектурной организации современных систем чпу
- •1.3 Варианты реализации открытой архитектуры систем чпу
- •1.4 Организация связей между компонентами системы управления
- •1.5 Особенности реализации стандартов в системах чпу
- •1.6 Реализация интерфейсных opc в системах чпу
- •1.7 Сущность производственных стандартов step
- •1.8 Разработка управляющих программ в стандарте step-nc
- •2 Проектирование информационной модели
- •2.1 Управление процессами операционной системой чпу
- •2.2 Состав информационной модели
- •2.3 Система чпу и объект управления как функциональный автомат
- •2.4 Языки программирования и управление систем чпу
- •2.5 Анализ кадра управляющей программы
- •Операции, выполняемые над входом:
- •Операции над магазинной памятью:
- •Служебные операции:
- •2.6 Пример проектирования управляющей таблицы мп-автомата
- •3 Методы программного управления автоматикой
- •3.1 Применение метода маскирования
- •3.2 Метод бинарных программ (разложение в ряд Шеннона)
- •3.3 Метод адресных переходов
- •3.4 Метод маскирования многоместных логических функций
- •3.5 Формализм описания сложных автоматических циклов
- •3.6 Графическое представление параллельных процессов сетью Петри
- •3.7 Формальное определение сети Петри
- •3.8 Применение сетей Петри для моделирования
- •3.9 Разработка сети Петри для моделирования цикла автоматической смены инструмента
- •3.10 Моделирование процесса управления гибкими производственными модулями (гпм)
- •4 Разработка управляющей программы
- •4.1 Базовые понятия
- •4.2. Координатные оси и координатные системы
- •4.3 Программирование интерполяции
- •4.4 Сплайновая интерполяция
- •4.5 Что дает применение сплайновой интерполяции?
- •5 Модернизация систем чпу
- •5.1 Анализ целей и задач модернизации
- •5.2 Модернизация станков чпу на базе систем чпу sinumerik
- •5.3 Разработка структурной схемы системы чпу станка и её конфигурирование
- •5.4 Разработка алгоритмов программного обеспечения
- •6 Общая характеристика структуры и компонентов simodrive
- •6.1 Общая характеристика двигателей
- •6.2 Обзор датчиков
- •6.3 Обзор приводных модулей simodrive
- •6.4 Модули питания
- •7 Проектирование структуры привода simodrive
- •Модули питания.
- •7.1 Принципы выбора двигателей, датчиков и плат управления
- •7.2 Косвенная регистрация положения с аналоговым и цифровым интерфейсами
- •7.3 Прямая регистрация положения с аналоговым управлением
- •7.4 Прямая регистрация положения с цифровым управлением
- •7.5 Выбор и подключение модулей структуры привода
- •Литература
7.4 Прямая регистрация положения с цифровым управлением
При использовании платы с цифровым управлением сигналы датчиков прямой регистрации положения рабочего органа подаются на плату управления SIMODRIVE.
На рисунке 7.10 показан вариант с использованием датчика BERO для регистрации положения шпинделя (функция BERO для привода подачи не разрешена).
Рисунок 7.10 – Управление приводом главного движения с позиционированием посредством датчика BERO
Вместо датчика BERO для прямой регистрации положения может быть применен круговой инкрементальный датчик с выходными сигналами тока (для управления двигателем используются сигналы напряжения 1Vpp). Пример такой схемы приведен на рисунке 7.11.
Рисунок 7.11 – Управление приводом главного движения с прямой регистрацией положения инкрементальным датчиком
Для управления приводом подачи обычно применяются линейные измерительные системы с выходными сигналами напряжения и тока.
На рисунке 7.12 показан пример прямой регистрации положения рабочего органа привода подачи с линейной инкрементальной измерительной системой.
Рисунок 7.12 – Цифровое управление приводом подачи с прямой регистрацией положения
Платы с цифровым управлением SIMODRIVE 611D поддерживают также цифровой двунаправленный интерфейс EnDat для измерительных систем производства компании HEIDENHAIN.
На рисунке 7.13 показан вариант подключения абсолютного датчика с интерфейсом EnDat для прямой регистрации положения в приводе подачи.
Рисунок 7.13 – Цифровое управление приводом подачи с абсолютным датчиком EnDat
При помощи интерфейса EnDat возможна не только передача значений координат, но и передача других данных, содержащихся в датчиках, их актуализация, изменение и сохранение. Данные передаются синхронно с тактовой частотой, задаваемой управляющей электроникой или таймером. Тип передаваемых данных (значения координат, параметры, результаты диагностики и т.д.) определяется командами.
В абсолютных датчиках с интерфейсом EnDat сигналы положения считываются с двух дорожек, а не с 13, как это производится в классических конструкциях. Считанные сигналы sin/cos обрабатываются и сохраняются в модуле датчика. Передача цифровых данных осуществляется по последовательному интерфейсу с тактовой частотой 2 МГц.
7.5 Выбор и подключение модулей структуры привода
Для проектирования структуры привода необходимо сначала выбрать двигатель (с датчиком).
Далее
производится выбор силового модуля
(LT).
Основными параметрами для выбора
силового модуля являются: номинальный
ток двигателя
,
пиковый ток
и тактовая частота инвертора
(кГц).
При выборе силового модуля для привода подачи (VSA) нужно руководствоваться данными таблицы 7.1.
Таблица 7.1
Следует учесть, что предустановленная тактовая частота инвертора на плате управления VSA Digital =4,0 кГц. Из таблицы видно, что с увеличением частоты инвертора значения токов уменьшаются.
Силовой модуль должен быть снабжен платой управления. При выборе платы следует учесть интерфейсы задания скорости и положения, передачи сигналов на верхний уровень, а также возможности подключения опционных датчиков. Для выбора платы управления следует руководствоваться табл. 7.2.
Таблица 7.2
Плата управления |
Оси |
Датчик двигателя |
Двигатель |
Опционный интерфейс |
SIMODRIVE 611U |
1 |
Резольвер |
1FT6, 1FK, 1FE1, 1FN, 1PH, 1LA |
PROFIBUS DP, RS 485 |
SIMODRIVE 611U |
2 |
Резольвер |
1FT6, 1FK, 1FE1, 1PH, 1LA |
PROFIBUS DP, RS 485 |
SIMODRIVE 611U |
2 |
Инкрементальный датчик sin/cos 1Vpp Абсолютный датчик |
1FT6, 1FK, 1FE1, 1PH, 1LA |
PROFIBUS DP, RS 485 |
SIMODRIVE 611А с аналоговым интерфейсом |
2/1 |
Тахогенератор и датчик RLG |
1FT5 |
|
SIMODRIVE 611А с аналоговым интерфейсом |
1 |
Двухполюсный резольвер |
1FK, 1FT6 |
|
SIMODRIVE 611А с аналоговым интерфейсом |
|
Инкрементальный датчик SIZAG H |
1PH |
|
SIMODRIVE 611D с цифровым интерфейсом |
1 |
Инкрементальный датчик sin/cos 1Vpp, EnDat, SSI
|
1FT6, 1FK, 1FE1, 1FN3, 1PH, |
|
SIMODRIVE 611D 611HLA с цифровым интерфейсом |
2 |
Инкрементальный датчик sin/cos 1Vpp, EnDat, SSI |
Гидравлические линейные оси |
|
На рисунке 7.14 показана функциональная схема силового модуля для привода VSA.
На рисунке 7.15 показана схема подключений приводной системы SINUMERIK 840D для фрезерного станка с ЧПУ.
Рисунок 7.14 – Функциональная схема силового модуля VSA с интерфейсом Standard
Рисунок 7.15 – Приводная система SINUMERIK 840D для фрезерного станка с ЧПУ