
- •Направление 220200 «Автоматизация и управление»
- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •Анализ базовой модели станка и обоснование модернизации
- •Технические характеристики универсального фрезерного станка 6а76
- •Органы управления
- •Кинематический расчет привода главного движения и анализ кинематики станка
- •Выбор марки электродвигателя
- •Построение структурной сетки и дчв привода
- •Описание разработанной конструкции узла
- •Анализ кинематики станка
- •Функциональная схема счпу
- •Описание счпу «Электроника нц-80 (мс2101)»
- •Определение разрядности и объема озу
- •Схемы электроавтоматики и подключения счпу к станку
- •Электрическая принципиальная схема электроавтоматики станка
- •Реализация схемы подключения счпу
- •Реализация комплекса вспомогательных м-функций и s-функций дискретного изменения скорости привода главного движения
- •Разработка цикла позиционирования
- •Алгоритм цикла позиционирования
- •Блок-схем алгоритма
- •Выбор электромагнитных муфт
- •Расчет опорных реакций, статической и динамической грузоподъемности подшипников и изгибающих моментов вала
- •Расчет сечений сплошного вала на статическую прочность и выносливость
- •Расчет шпинделя
- •Заключение
- •Список использованной литературы
Реализация схемы подключения счпу
Схема подключения СЧПУ отражает все ее функциональные возможности, характерные для данного класса систем и технологического оборудования.
На схеме показаны выходы управления вспомогательной функцией М, функцией S – дискретного изменения скорости привода главного движения, выход «Готовность УЧПУ». Количество выходов определяется в процессе роботирования: М-функций – 5, S-функций – 5, «Готовность УЧПУ» – 1. На выходах устанавливаются промежуточные реле KV01…KV10, KV38. На схеме показаны входы подключения всех конечных выключателей SQ1…SQ14; входы «Ответ М», «Ответ T», «Ответ S» и вход «Готовность станка».
На схеме подключения СЧПУ показаны выходы КП управления приводами подач: a-b, c-d, e-f; входы датчиков положения рабочего органа станка относительно заготовки и датчика скорости привода главного движения. Выходы КП выводятся через один разъем СЧПУ. Каждый датчик связан с СЧПУ через свой разъем.
Реализация комплекса вспомогательных м-функций и s-функций дискретного изменения скорости привода главного движения
Определим схему реализации комплекса заданных вспомогательных функций, начиная с выходного разъема СЧПУ, на котором реализуется М-функция и кончая конкретными исполнительными приводами.
М03 – включение вращения двигателя привода главного движения по часовой стрелке (М1);
М04 – включение вращения двигателя привода главного движения против часовой стрелки (М1);
М05 – выключении двигателя привода главного движения (М1);
М07 – включение двигателя СОЖ (М6);
М08 – выключение двигателя СОЖ (М6);
М09 – включение редукторного двигателя на смену шпинделя с горизонтального на вертикальный;
М10 – включение редукторного двигателя на смену шпинделя с вертикального на горизонтальный.
Для реализации комплекса функций на выходах разъема М01, М02, М04, М08, М10 установлены соответствующие реле KV01, KV02, KV03, KV04, KV05. Состояние контактов реле будем характеризовать некоторой функцией Xij, принимающей значение 1 – контакты замкнуты и 0 – контакты разомкнуты.
Реле имеет как
нормально замкнутые контакты Xij,
так и нормально разомкнутые
ij.
Таким образом, для реализации функций М03…М10 необходимо реализовать следующую зависимость:
X11 = X05∙ X04∙ X03∙ 02∙ 01 + 11∙ X12∙ X13
X12 = X05∙ X04∙ 03∙ X02∙ X01 + X11∙ 12∙ X13
X13 = X05∙ X04∙ 03∙ X02∙ 01
X14 = X05∙ X04∙ 03∙ 02∙ 01 + 14∙ X15
X15 = X05∙ 04∙ X03∙ X02∙ X01
X16 = X05∙ 04∙ X03∙ X02∙ 01 + 16∙ XSQ1
X17 = 05∙ X04∙ X03∙ X02∙ X01 + 17∙ XSQ2
Для реализации комплекса S-функций на выходах разъема S01, S02, S04, S08, S10 установлены соответствующие реле KV06, KV07, KV08, KV09, KV10. Перед установкой новой скорости необходимо реализовать функцию сброса предыдущей скорости, для этого вводим дополнительное реле KV18, осуществляющее данную функцию.
Для реализации функций S01…S16 необходимо реализовать следующую зависимость:
X18 = 06 + 07 + 08 + 09 + 10
X19 = X10∙ X09∙ X08∙ X07∙ 06 + X18∙ 19
X20 = X10∙ X09∙ X08∙ 07∙ X06 + X18∙ 20
X21 = X10∙ X09∙ X08∙ 07∙ 06 + X18∙ 21
X22 = X10∙ X09∙ 08∙ X07∙ X06 + X18∙ 22
X23 = X10∙ X09∙ 08∙ X07∙ 06 + X18∙ 23
X24 = X10∙ X09∙ 08∙ 07∙ X06 + X18∙ 24
X25 = X10∙ X09∙ 08∙ 07∙ 06 + X18∙ 25
X26 = X10∙ 09∙ X08∙ X07∙ X06 + X18∙ 26
X27 = X10∙ 09∙ X08∙ X07∙ 06 + X18∙ 27
X28 = 10∙ X09∙ X08∙ X07∙ X06 + X18∙ 28
X29 = 10∙ X09∙ X08∙ X07∙ 06 + X18∙ 29
X30 = 10∙ X09∙ X08∙ 07∙ X06 + X18∙ 30
X31 = 10∙ X09∙ X08∙ 07∙ 06 + X18∙ 31
X32 = 10∙ X09∙ 08∙ X07∙ X06 + X18∙ 32
X33 = 10∙ X09∙ 08∙ X07∙ 06 + X18∙ 33
X34 = 10∙ X09∙ 08∙ 07∙ X06 + X18∙ 34
Непременным условием решения задачи роботирования схем электроавтоматики станка является формирование сигнала «Готовность станка». Сигнал «Готовность станка» содержит информацию о готовности УЧПУ и готовности приводов подач, т.е. о подаче питания на испольнительные приводы.
На схеме электроавтоматики станка показано решение задачи формирования сигнала «Ответ М» и «Ответ S», который содержит информацию о выполнении М-функции или S-функции реализованных в дешифраторе, и осуществляет переход к следующему этапу выполнения программы.
Выдача сигналов «Ответ М» и «Ответ S» происходит с задержкой, реализуемой посредством установки конденсаторов и резисторов. Задержка необходима для того, чтобы после команды управления, реализованной по импульсному принципу, существующей на выходе в пределах 200…250 мс, появляется сигнал «Ответ М» или «Ответ S».
Для того, чтобы включить определенную скорость необходимо реализовать следующую зависимость на включение электромагнитных муфт:
XYC1 = 19 + 20 + 21 + 22 + 23 + 24 + 25 + 26
XYC2 = 19 + 20 + 21 + 22 + 27 + 28 + 29 + 30
XYC3 = 27 + 28 + 29 + 30 + 31 + 32 + 33 + 34
XYC4 = 23 + 24 + 25 + 26 + 31 + 32 + 33 + 34
XYC5 = 19 + 23 + 27 + 31
XYC6 = 21 + 25 + 29 + 33
XYC7 = 20 + 24 + 28 + 32
XYC8 = 22 + 26 + 30 + 34
Таблица 5.1. «Включения электромагнитных муфт, в зависимости от требуемой частоты оборотов шпинделя»
Частота, об/мин |
YC1 |
YC2 |
YC3 |
YC4 |
YC5 |
YC6 |
YC7 |
YC8 |
50 |
+ |
+ |
|
|
+ |
|
|
|
63 |
+ |
+ |
|
|
|
|
+ |
|
80 |
+ |
+ |
|
|
|
+ |
|
|
100 |
+ |
+ |
|
|
|
|
|
+ |
125 |
+ |
|
|
+ |
+ |
|
|
|
160 |
+ |
|
|
+ |
|
|
+ |
|
200 |
+ |
|
|
+ |
|
+ |
|
|
250 |
+ |
|
|
+ |
|
|
|
+ |
315 |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
|
|
400 |
|
+ |
+ |
|
|
|
+ |
|
500 |
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
|
630 |
|
+ |
+ |
|
|
|
|
+ |
800 |
|
|
+ |
+ |
+ |
|
|
|
1000 |
|
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
1250 |
|
|
+ |
+ |
|
+ |
|
|
1600 |
|
|
+ |
+ |
|
|
|
+ |