2. Структурная схема контурной системы управления с шаговым приводом

Рис. Структурная схема контурной системы управления с шаговым приводом

На вход шаговых двигателей поступают электрические импульсы, вызывающие повороты ротора.

Каждому импульсу на входе соответствует определённый угол поворота ротора на выходе, а частота следования импульсов задает скорость вращения ротора шагового двигателя. Эти двигатели выпускают с шагом на валу в градусах: 1; 1,5; 3; 4; 5; 6.

Зависимость между шагом на валу и разрешающей способностью системы выражается соотношением:

,

где t_n– шаг винта подачи.

Чтобы реализовать по каждой оси координат требуемый закон перемещения, нужно обеспечить определенный порядок чередования импульсов. Если суммировать величину перемещения по двум координатам можно получить на плоскости любую криволинейную траекторию. Технологические команды и размерная информация и записываются на программоносителе.

Шаговые двигатели являются в основном маломощными, поэтому для передачи больших моментов применяют гидроусилители крутящего момента.

3. Схема позиционной двухкоординатной системы управления станками

Рис. Структурная схема позиционной двухкоординатной

Системы управления станками

Обратные связи обеспечиваются датчиками, в которых имеются кодовые шкалы. Шкала имеет участки двух разных качеств, одному из которых присваивается значение «1», а другому «0».

Состояние каждого элемента однозначно определяется тем участком шкалы, с которым данный элемент взаимодействует. Состояние каждого считывающего элемента однозначно определяется тем участком, которому он соответствует. Каждому дискретному значению датчика соответствует своя кодовая комбинация. Шкала имеет 10 уровней квантования (или формирует 10 комбинаций).

Исходная информация записывается на перфоленту. После считывания она поступает в устройство управления (УУ).

Пусть требуется переместить исполнительный орган (ИО), в определенном направлении, на определенную величину:

1. устройство управления выдаёт сигнал;

2. посредством привода начинают движение салазки продольной подачи;

3. устройство обратной связи измеряет фактическое положение салазок и информацию об этом посылает в устройство управления.

Когда будет отработано перемещение, заданное программой, произойдёт совпадение кодовых комбинаций. Исполнительный механизм остановится. Произойдёт смена кадра и будет отрабатываться новое перемещение.

4. Схема системы управления со следящим приводом (контурная)

Эта система является контурной. В качестве приводов используются асинхронные двигатели с фазным ротором. В цепи обратных связей включены различные датчики, а именно вращающиеся трансформаторы (ВТ), вращающиеся индуктосины, линейные индуктосины, опто-электронные преобразователи.

Линейный индуктосин представляет собой развернутый трансформатор, сосотоящий из двух частей: линейки и головки, в которых расположены линейные обмотки со смещенным шагом.

Датчики обратных связей устанавливаются на винтах и конечных звеньях рабочих органов. Информация от датчиков обрабатывается измерительными устройствами и в виде сигналов обратной связи поступает в устройство ЧПУ, в котором сравнивается с заданной прграммой.

Схема устройства ЧПУ с программоносителем в виде перфоленты

Устройство ЧПУ работает следующим образом:

Перфолента 1, с записанной на ней информацией на 8 дорожках устанавливается в фотоэлектрическое считывающее устройство (ФСУ). В процессе работы перфолента протягивается на величину 1 кадра, и с неё считывается вся информация со скоростью 200-300 строк в секунду. После считывания информация передаётся вБЗУ(блок запоминающего устройства) строкой считывания, где она заполняется в соответствующих регистрах, количество которых равно количеству строк в кадре. После считывания всей информации командойКВК(конец ввода кадра)ФСУостанавливается, и даётся команда на передачу информации из регистровБЗУв интерполятор (И). Сигналы с выходов интерполятора, в виде импульсов унитарного кода передаются вЭФП(электронный фазовый преобразователь), в котором преобразуются в скачкообразное изменение фазы переменного тока, которая затем обрабатывается фазовым следящим устройством (т.е. сигналы преобразуются в смещение фазы). Сигналы с выходаЭФПв виде опорногоОСи рабочих синусоидальных импульсовРСхиРСу, подаются через соответствующие усилителиУсх, Усу и Усона фазовые приводы подачиППхиППу.

Опорный сигнал (ОС) формируется генератором импульсов (ГИ).