Архив1 / docx56 / лр1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Армавирский механико-технологический институт

Кафедра внутризаводского электрооборудования и автоматики

ОТЧЕТ

о лабораторной работе №1 по дисциплине «Элементы автоматики и микропроцессорные устройства»

Изучение структурных схем и режимов работы автоматических систем и микропроцессорных устройств

Цель работы:

Изучение структурных схем, конструкции, технических характеристик и исследование режимов работы автоматических систем и микропроцессорного устройства программного управления токарного станка 16А20ФЗ.

Выполнил:

студент группы _____________________

Фамилия И.О. ______________________

Дата, роспись _______________________

Принял (оценка): ____________________

преподаватель Хлонь Е.П.

Дата, роспись________________________

Армавир – 2012

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Изучение структурной схемы, конструкции и технических характеристик автоматизированного электропривода подач станка типа КЕМТОК.

2. Изучение структурной схемы, конструкции и технических данных устройства числового программного управления УЧП МС 2101.05

3.Исследование режимов работы и диагностика неисправностей электропривода КЕМТОК и УЧПУ МС2101.05.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ

Лабораторный стенд автоматики и электрооборудования токарного станка с числовым программным управлением 16А20Ф3.

Описание лабораторной установки.

Структурная схема автоматизированного электропривода подач станка типа КЕМТОК (рисунок 1.1) является замкнутой двухконтурной с подчиненным регулированием координат и состоит из следующих элементов автоматики:

1. РС - регулятор скорости (формирует сигнал заданного тока, пропорциональный отклонению текущей скорости от заданной, его интегралу и производной);

Рисунок 1.1 Структурная схема электропривода подач КЕМТОК.

2. БТО - блок токоограничения (совместно с блоком формирования тока ограничения БФТ ограничивает сигнал заданного тока при увеличении скорости выше номинальной);

3. РТ - регулятор тока (формирует сигнал заданного напряжения, пропорциональный отклонению текущего тока от заданного, его интегралу и производной);

4. СИФУ - схема импульсно-фазового управления (преобразует управляющее напряжение в импульсы с изменяемым углом управления );

5. УВ - управляемый выпрямитель (построен на шести тиристорах по схеме с нулевым выводом);

6. ТР – понижающий трансформатор;

7. КЗ - корректирующее звено (для фильтраций пульсаций напряжения тахогенератора);

8. БФТ - блок формирования тока ограничения (в зависимости от скорости);

9. БЗС - блок защиты и сигнализации (в аварийных ситуациях блокирует работу СИФУ и выдает сигналы на светодиоды для диагностики);

10. L - сглаживающий реактор;

11. М - двигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов;

12. BR - тахогенератор

13. RS – шунтовой датчик тока.

Технические xарактеристики электропривода КЕМТОК

Номинальный ток двигателя 40А;

Максимальный кратковременный ток 240А;

Входное управляющее напряжение ±10В;

Номинальный момент двигателя Мном=13÷21 Нм;

Максимальная частота вращения n=1000 об/мин;

Диапазон регулирования скорости Д=1÷10000.

Структурная схема УЧПУ МС 2101.05 (рисунок 1.2) является многопроцессорной иерархической и состоит из дисплейной и исполнительной микроЭВМ.

Дисплейная ЭВМ предназначена для ввода режимов работы управляющих программ и параметров наладки УЧПУ, а также отображения информации и формирования управляющих сигналов по телеграфным каналам для исполнительной микроЭВМ.

В состав дисплейной микроЭВМ входят:

1. ВЧС-0.5 - вычислитель, предназначенный для обработки информации и хранения программного обеспечения, в составе:

- микропроцессор МП, который выполняет математические операции и формирует управляющие сигналы для всех устройств,

-оперативное запоминающее устройство ОЗУ, предназначенное для временного хранения программ и данных,

- постоянное запоминающее устройство ПЗУ, предназначенное для постоянного хранения системных, тестовых и функциональных программ и констант,

- блок телеграфных каналов БТУ обеспечивает преобразование параллельного двоичного кода в последовательный и наоборот для обмена информацией с другими ЭВМ по трем каналам

Рисунок 1.2. Структурная схема УЧПУ МС 2101.05

2. ЭНЗУ - энергонезависимое запоминающее устройство для длительного хранения управляющих программ и данных ;

3. КВП - кассета внешней памяти для ввода-вывода и хранения управляющих программ и данных;

4. УОИ - устройство отображения информации (для вывода символьной и графической информации на газоразрядной индикаторной панели);

5. ИРПМ - интерфейс радиальный параллельный модернизированный для обмена информацией УОИ, СПО с системной магистралью СМ;

6.СПО - станочный пульт оператора предназначен для ввода режимов работы УЧПУ, управляющих программ, параметров наладки и корректоров инструмента и ручного управления станком.

Исполнительная микроЭВМ обеспечивает прием сигналов от дисплейной ЭВМ по телеграфным каналам, от датчиков электроавтоматики станка и фотоимпульсных датчиков координат приводов, их обработку и формирование управляющих сигналов для реле электроавтоматики и автоматизированных электроприводов станка.

В состав дисплейной микроЭВМ входят:

1. ВЧС-06 - вычислитель, который отличается от ВЧС-05 только программным обеспечением ПЗУ,

2.УУЭА – два устройства управления электроавтоматикой, предназначенные для приема и преобразования в двоичный код дискретных сигналов датчиков и формирования дискретных сигналов управления электромагнитными реле и клапанами автоматики станка.

3.УУП – устройство управления электроприводом, предназначенное для приема и преобразования в двоичный код сигналов фотоимпульсных датчиков и формирования аналоговых сигналов, пропорциональных заданной скорости электроприводов подач и главного движения станка.

Технические характеристики УЧПУ МС 2101.05:

Быстродействие МП ( К1801ВМ1Г) - 380 тыс. операций в секунду;

Объем памяти: ОЗУ – 32 кб, ПЗУ - 40 кб, ЭНЗУ - 32. кб, КВП - 32 кб;

Количество дискретных каналов управления электроавтоматикой с номинальным напряжением +24В: входных - 128, выходных – 64.

Количество аналоговых каналов управления электроприводом с максимальным напряжением 10В – 3 (X,Z,S).

Число каналов связи с фотоимпульсными датчиками – 5;

ПРАВИЛА ОХРАНЫ ТРУДА

Без разрешения преподавателя или лаборанта, напряжение на лабораторный стенд не подавать.

При аварийном состоянии лабораторной установки немедленно отключить питание автоматическим выключателем.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ОПЫТА

После изучения устройства и конструкции автоматизированного электропривода подач КЕМТОК убедиться, что все автоматические выключатели в шкафу электроприводов включены, а все выключатели на пульте стенда выключены.

Включить питание лабораторного стенда с помощью вводного автоматического выключателя в шкафу электропитания и убедиться, что на преобразователе электропривода КЕМТОК загорелся светодиод “CP”.

Включить на пульте стенда выключатели S1 и S2 и убедиться в исправности электропривода подач КЕМТОК по загоранию светодиодов “RD”, “ON1” и “ON2” на плате регуляторов и логики преобразователя. Назначение светодиодов индикации электропривода подач КЕМТОК приведено ниже в таблице.

Проверить, что задающий потенциометр на пульте управления приводом установлен в нулевом положении и переключатель режимов находится в положении «Х» и нажать кнопку задания скорости. Плавно вращая задающий потенциометр до максимального положения и назад, убедиться в устойчивой работе электропривода подач КЕМТОК и качестве переходных процессов.

Отпустить кнопку задания скорости, выключить выключатели S1 и S2 на пульте стенда и перейти к исследованию режимов работы УЧПУ.

Диагностика работы электропривода по светодиодам:

RD - привод готов, исправен (ready);

ON1 - сигнал подачи импульсов на тиристоры анодной группы;

ON2 - сигнал подачи импульсов на тиристоры катодной группы;

СР - обрыв или перепутывание фазы напряжения питания (change phase);

OL – перегрузка электродвигателя (overload).

ТG - обрыв сигнала тахогенератора или превышение максимальной скорости;

Включить питание УЧПУ МС2101.05 и после окончания теста — обмена нажать клавишу сброса в верхнем правом углу пульта оператора. Прочесть диагностические сообщения в левом нижнем углу экрана.

Проверить работу УЧПУ в различных режимах, последовательно нажимая клавиши выбора режимов в верхней части пульта оператора УЧПУ.

Назначение режимов работы УЧПУ приведено в таблице ниже. В каждом режиме ознакомиться с подрежимами, названия которых появляются в правой части экрана. После окончания работы выключить питание лабораторного стенда автоматическим выключателем в шкафу электропитания.

Режимы работы УЧПУ МС2101.05:

1. Тест-обмен. Запускается при включении питания для проверки исправности УЧПУ и обмена информацией между ЭНЗУ и ОЗУ;

2. Ручное управление. Режим обеспечивает управление станком с пульта оператора и ввод управляющей программы методом обучения;

3. Автоматическое управление. Режим предназначен для автоматической обработки деталей в соответствии с управляющей программой;

4. Режим ввода и редактирования управляющих программ;

5. Режим сервисных функций. Предназначен для ввода параметров и корректоров УЧПУ и ввода программ в режиме диалога.

Вывод: Я изучила структурные схемы, конструкции, технические характеристики и исследовала режимы работы автоматических систем и микропроцессорного устройства программного управления токарного станка 16А20ФЗ.