Расчетные характеристики систем с числовым программным управлением

Размещено на http://allbest.ru

1. Разработать алгоритмы поиска заданной неисправности в системе ЧПУ

Под алгоритмом понимают последовательность выполнения логических операций, необходимых для совершения некоторых действий или решения задачи. Алгоритм может иметь словесное описание или формализован в виде структурной схимы (блок-схемы).

Для составления блок-схемы алгоритма, поиска неисправности применяются следующие блок схемы:

- блок выполнения операций (действий) по обработке данных, текст внутри блока является кратким описанием этого.

- блок проверки выполнения условия с целью принятия решения о направлении последующего кода вычислений. Внутри блока описывается условие, подлежащее проверке в той точке схемы алгоритма, где размещается данный блок. Возможные результаты проверки указываются на линиях выходящих из блоков.

- блок печати и конца алгоритма.

- соединитель. Наличие другого идентичного соединителя означает, что прерванные в месте расположения первого соединителя линия продолжится с данного места алгоритма.

Алгоритм, состоящий из блок-схем, дает полное представление о работе той или иной системы.

В разработанном мною курсовом проекте были рассмотрены методы устранения заданных неисправностей:

- в электроприводе (прерывистое движение привода подач).

- в электронной системе программного управления (повышенная контурная погрешность).

- в заданном субблоке SB-466 (отсутствует запись информации в регистр состояния (РС)).

Опираясь на технологическую документацию, можно составить алгоритм по нахождению заданной неисправности (Прерывистое движение привода подач).

Диагностирование начинаем с внешнего осмотра на наличие механических повреждений. Если их не наблюдается, то запускаем основной тест датчиков, который показывает, проводиться ли отсчёт при перемещении рабочего органа станка. Перед этим предварительно включив систему ЭСПУ.

Затем мы должны проверить, не загрязнен ли коллектор тахогенератора. Если он загрязнен, то произвести его очистку. Если коллектор тахогенератора не загрязнен, то следует проверить не произошел ли обрыв “памели” тахогенератора, если обрыв имеется, то необходимо произвести замену тахогенератора.

Еще возможной причиной неисправности может быть неправильно установленный угол СИФУ б-начальный. В этом случае необходимо в цепи синхронизации с сетью произвести регулировку угла с помощью подстроечного резистора в соответствии с технической документацией.

Также причиной неисправности может быть малый коэффициент усиления регулятора скорости. Необходимо произвести корректировку при помощи подстроечного резистора.

Последовательность действий для составления алгоритма при неисправности “ Повышенная контурная погрешность”.

Возможных причин может быть несколько. Во-первых необходимо проверить правильность работы блока питания. Во-вторых мы должны проверить правильность настройки ЦАПа и его исправности. В-третьих проверить правильность настройки субблока запитки датчиков. Затем проверяем на исправность субблок оцифровки. Если и в данном случае все исправно, то необходимо проверить субблок SB-452, который является буферной платой для ЦАПа и оцифровки. Затем проверяем блок умножения, который является формирователем эквидистанты. В последним в нашей проверке будет блок преобразования кодов БПК.

Последовательность действий для составления алгоритма при неисправности “Отсутствует запись информации в регистр состояния (РС)”.

Запись информации может отсутствовать из-за того, что неисправен один из элементов DD5, DD22, DD23, DD24, DD27, DD25.

Необходимо проверить исправность платы SB-466,т.е на формирование адреса регистра состояния, регистра данных, СИПа; на обработку входных сигналов(не засажены ли они) и проверить прохождение их по каналу в соответствии с функциональной схемой платы.

2. Разработать тест-программу для диагностирования субблока SB-466

В данном пункте курсового проекта необходимо разработать специальную тест-программу для проверки и диагностирования отдельных узлов субблока ,а также проверки взаимодействия субблока с ЭСПУ.

Тест-программа может храниться в ПЗУ устройства ЭСПУ , а также может быть записана с помощью перфоратора на перфоленту или храниться на УЗЛ.

Программа записана но адресу 200 и запускается с клавиатуры путём нажатия клавиш 200 G . При прохождении программы проходит проверка регистров адреса и данных, а также проверка субблока SB-466 на прерывания. При прохождении программы и не обнаружении ошибок в работе субблока на БОСИ высвечивается «Тест завершён, ошибок нет»

Текст программы:

Тест-программа для проверки субблока SB- 466

по прерыванию в машинных кодах.

200/12737

202/100

204/177554

6/777

74/76

76/0

R6/100

200G.

Тест-программа для проверки субблока SB- 466, по прерыванию на языке ASSEMBLER.

MOV 12737, # 200

MOV 100, # 202

MOV 177554, #204;

Заносим в ячейку памяти с адресом 204. Адрес вектора прерывания

M1: MOV 76, #74

MOV 0, #76

MOV 1000, R6

BR M1; безусловный переход к метке М1

CMP # 160, 17754;

END.

Данная программа проверяет субблок в комплексе по прерыванию.

3. Рассчитать мощность и выбрать двигатели для привода главного движения и приводов подач

Выбор электродвигателя предполагает:

- выбор номинальной частоты вращения,

- выбор конструктивного исполнения двигателя выполняют, учитывая три фактора: защиту его от воздействия окружающей среды, способ и обеспечение охлаждения и способ монтажа.

Расчет мощности двигателей для длительного режима работы

При постоянной нагрузке определяется мощность РС или момент МС механизма, приведенные к валу двигателя, и по каталогу выбирается двигатель, имеющий ближайшую не меньшую номинальную мощность РН:РН ? РС .

Для тяжелых условий пуска осуществляется проверка величины пускового момента двигателя так, чтобы он превышал момент сопротивления механизма. Пусковой момент:

МН = МН л,

МН = РН щН,

где л - кратность пускового момента двигателя, выбираемый по каталогу. При длительной переменной нагрузке определение номинальной мощности двигателя производят по методу средних потерь, либо методу эквивалентных величин (мощности, момента или тока).

Расчет мощности двигателя по методу средних потерь. Метод основан на предположении, что при равенстве номинальных потерь двигателя ?РН и средних потерь, определяемых по диаграмме нагрузки, температура двигателя не будет превышать допустимую:

фН = ?РН /А = ?РCР /А, °С.

1. Определяется средняя мощность нагрузки:

РРС = (Р1t1 + Р2t2 + … Рntn)/(t1 + t2 + … + tn)

2. Предварительно подбирается двигатель с номинальной мощностью РH. При этом:

РН = (1,2 - 1,3)РСР, кВт

3. Определяются номинальные потери подобранного двигателя:

? РН = РН (1 - зН) / зН, кВт

4. Определяются по диаграмме потери ?Р1, ?Р2, … ?Рn :

? РН = Рn( 1 - зn) / зn , кВт

где зn - КПД, соответствующий мощности РН и зависящий от загрузки двигателя, т. е. К=Рn / РН

зn = 1 /{1 + (1 / зn - 1 ) [a / К + К ) / (а + 1)]}

где а - ношение постоянных потерь в двигателе к номинальным.

5. Определяются по диаграмме средние потери

?РРС = ( ?Р1t1 + ?P2t2 + … + ?Pntn ) / ( t1 + t2 + … + tn ) ,кВт

6. Проверяется условие равенства средних и номинальных потерь. При их расхождении более чем на 10% подбирают другой двигатель и повторяют расчет.

Расчет мощности двигателя по методу эквивалентных величин. Метод основан на понятии среднеквадратичного или эквивалентного тока (мощности, момента). Переменные потери в двигателе пропорциональны квадрату тока нагрузки. Эквивалентным, неизменным по величине током называют ток, создающий в двигателе такие же потери, как и изменяющийся во времени фактический ток нагрузки.

1. Определяют величину эквивалентного тока

IЭ = v ( I1²t1 + I2²t2 + … + In²tn ) / ( t1 + t2 + … + tn ), А

2. По каталогу выбирают двигатель, номинальный ток которого равен или несколько больше IЭ.

3. Двигатель проверяют по перегрузочной способности: отношение Наибольшего момента сопротивления к номинальному не должно превышать допустимого значения, приводимого в каталогах. Если мощность и вращающий момент двигателя пропорциональны величине тока, то для расчета можно воспользоваться выражениями для эквивалентной мощности

РЭ = ( ?Р1²t1 + ?Р2²t2 + … + ?Рn²tn ) / ( t1 + t2 + … + tn ), кВт

или эквивалентного момента

M_Э = v (M1²t_l+M2²t₂+.. + Mn²t_n) / (t1 + t₂+ ... + t_n), Нм.

Расчет мощности двигателей для повторно-кратковременного и кратковременного режимов работы

Повторно-кратковременный режим работы

1. По нагрузочной диаграмме определяют среднюю мощность рср-

2. Выбирают двигатель, номинальная мощность которого не меньше средней мощности.

3. Определяют эквивалентную мощность РЭ (или МЭ).

4. Эквивалентную мощность (момент, ток) пересчитывают для ближайшего стандартного значения ПВном:

Р = РЭ vПВ/ПВном, кВт,

М= М_Э vПВ/ПВном, Нм,

I = Iэ v ПВ/ПВном, А.

5. По каталогу выбирают двигатель с номинальной мощностью Р_н при ПВном так, чтобы Р_Н ? Р

6.Выбранный двигатель проверяют по перегрузочной способности.

Кратковременный резким работы. Для этого режима используются двигатели кранового типа с продолжительностью 15, 30, 60 и 90 мин, для которых указываются соответствующие номинальные мощности. Мощность двигателя определяется по методу эквивалентных величин. В этом режиме могут использоваться и двигатели, рассчитанные на длительный режим работы. Двигатель выбирают заниженной мощности. Следовательно, ток двигателя в период работы в этом режиме может существенно превышать номинальный, однако превышение температуры при этом не должно быть больше допустимого

фУСТ = ?РКР / А = ( К + IКР² R ), °С.

Ток двигателя в кратковременном режиме работы, допустимый в течение времени tКР:

IКР = IHv( 1 + b ) / ( 1 - b ), А,

где Ь, ТН -- постоянная времени нагрева двигателя, с.

Коэффициент тепловой перегрузки двигателя

РТ = ?РКР / ?РН = ( К + IКР² R ) / ( К + IН² R ) или

РТ = 1 / ( 1 - е^-tR/Tн ).

Если постоянные потери неизвестны, то номинального режима их ориентировочно принимают равными переменным потерям в двигателе:

К = IН² R, Вт.

Если постоянные потери ?РКР и ?РН, то постоянная времени определяется из соотношения:

ТН = tКР / йn [ РТ / (РТ + 1) ], с

Рис. 1. Нагрузочные диаграммы для длительного режима: а - с постоянной нагрузкой, б - с переменной нагрузкой

Рис. 2. Нагрузочные диаграммы и диаграммы нагрева: а - для кратковременного режима работы, б - для повторно-кратковременного режима работы

Таблица 1.

4. Расчет мощности потребляемой заданным субблоком (модулем) УЧПУ

неисправность привод двигатель тепловой

Для наглядности расчета мощности потребляемой заданным модулем УЧПУ составим таблицу, в которую включим наименование микросхемы, их количество, потребляемый ток, питающее напряжение и рассчитанную мощность. Мощность, потребляемая микросхемами одной серии, рассчитывается путем умножения количества микросхем данной серии на мощность потребляемой одной микросхемой этой же серии. Мощность одной микросхемы определяется формулой:

P = I_потU_пит.

Итого потребляемая мощность SB-466 составляет:

мВт+мВт=мВт (Вт),

мВт составляет суммарная рассеиваемая мощность всех резисторов субблока (Вт * = мВт)

Рассчитанная мощность, потребляемая субблоком SB-466, примерно соответствует нормам, приведенным в технической характеристике данного модуля.

Размещено на Allbest.ru