Система управления технологическим объектом

Рассмотрение схемы токарно-винторезного станка. Определение разрядности и объема устройства с числовым программным управлением. Схемы подключения электроавтоматики к станку. Реализация комплекса вспомогательных функций автоматической смены инструмента.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 28.12.2015
Размер файла 319,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской федерации

ГОУ ВПО Тульский государственный университет

Политехнический институт

Механико-технологический факультет

Кафедра “Автоматизированные станочные системы”

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине «Управление техническими системами»

на тему: «Система управления технологическим объектом»

Проверил Аржаных Э.В.

Проект защищен Сальников В.С.

Тула 2014

Содержание

  • 1. Исходные данные
  • 2. Анализ кинематики станка
  • 3.Функциональная схема СЧПУ
    • 3.1 Описание УЧПУ «Электроника НЦ-80»
    • 3.2 Определение разрядности и объема ОЗУ
  • 4. Схемы электроавтоматики и подключения СЧПУ к станку
    • 4.1 Электрическая принципиальная схема электроавтоматики станка
    • 4.2 Реализация схемы подключения СЧПУ
    • 4.3 Реализация комплекса вспомогательных М-функций и Т-функций автоматической смены инструмента
  • 5. Разработка цикла позиционирования
    • 5.1 Алгоритм цикла позиционирования
  • Заключение
  • Библиографический список

1. Исходные данные

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

1510=

0

0

0

0

1

0

0

0

Согласно задания, выбираем датчик обратной связи: фотоимпульсный датчик ВЕ-178, величина относительной дискреты =2500 мм/об; тип интерфейса связи со станком - ЦАП; тип цикла позиционирования
К1= К2=К3=1, U4=4U1 .
Тип базовой УЧПУ: «Электроника НЦ-80»; рабочая подача 1,2 м/мин, скорость быстрых ходов 4,8 м/мин; величина максимального перемещения 500 мм.

2. Анализ кинематики станка

Рассмотрим кинематическую схему токарно-винторезного станка 16К20Т1. Кинематическая схема состоит из следующих цепей:

-привод главного движение: М1;

-продольное перемещение: продольная подача (привод Х) М2;

-поперечное перемещение : поперечная подача (привод Y) М3;

-привод пиноли задней бабки: М4;

-привод револьверной головки М5;

Кроме вышеперечисленных приводов на станке установлены приводы насоса, системы подачи смазки и подачи СОЖ.

В качестве приводов подач используется комплектный электропривод ДПТ (М2, М3). В качестве привода главного движения используется односкоростной асинхронный двигатель(М1). Двигатель М4 и М5 так же являются односкоростными асинхронными. Станок имеет две управляемые координаты: Х - продольное перемещение, Y - поперечное перемещение. Контроль перемещения по оси Х осуществляется при помощи конечных выключателей SQ1…SQ4, по оси Z - SQ5…SQ8,а контроль поджима/зажима пиноли осуществляют конечные выключатели SQ9..SQ10. Контроль за работой блоков-двоек осуществляется при помощи конечных выключателей SQ11..SQ14,контроль управления револьверной головкой осуществляют конечные выключатели SQ15..SQ26. На каждом ходовом винте установлен датчик типа ВЕ-178. Привод главного движения состоит из односкоростного асинхронного двигателя мощностью 5,5 кВт, коробки скоростей и шпинделя установленного в шпиндельной бабке. Контроль за вращением шпинделя осуществляется при помощи датчика резьбонарезания типа ВЕ-178. Переключение скоростей происходит при помощи блоков, приводимых в движения кулачками.

3. Функциональная схема СЧПУ

3.1 Описание УЧПУ «Электроника НЦ-80 (МС2101)»

Данная СЧПУ имеет класс структуры: мультипроцессорные блочного и блочно-модульного исполнения (с независимыми процессорами).

Основные характеристики данной СЧПУ:

1. вычислитель: вид - однокристальная микроЭВМ,

тип - ВМ1, ВМ2, ВМ3,

разрядность - 16.

2. Объем ОЗУ, Кбайт - 28 для двухблочного исполнения.

3. Объем ППЗУ (ПЗУ), Кбайт - 48 для двухблочного исполнения.

4. Быстродействие, тыс.оп./сек - 380.

5. Энергонезависимая память, Кбайт: штатная - 32,

внешняя - 256 (ЦМД-3101).

6. Программируемый таймер, шт. - 1.

7. Телеграфный канал - 3.

Мультипроцессоры (блочные и блочно-модульные УЧПУ) позволили реализовать ряд новых функций. Наличие отдельного процессора у дисплейного блока сделало возможным введение в УЧПУ развитых средств диалогового задания управляющей программы с графическим отображением на дисплее траектории движения инструмента. Создание процессорных модулей управления приводами (в блочно-модульных системах) привело к расширению числа управляемых координат. Увеличение объемов памяти позволило организовать хранение информации, необходимой для функционирования ГП-модулей в условиях безлюдной технологии.

Мультипроцессорные системы позволяют организовать многопрограммную обработку различными шпинделями. При этом каждый шпиндель перемещается по своей программе.

Наличие отдельного дисплейного процессора позволяет вводить новую управляющую программу во время обработки по другой программе. Приведенные примеры далеко не ограничивают новые качественные показатели мультипроцессорных систем.

Один из первых отечественных мультипроцессорных блочных систем представлен серией «Электроника МС 2101». Каждый блок в этих устройствах имеет отдельный вычислитель. Межблочная связь выполняется по телеграфному каналу. В зависимости от типа станка (ГП-модуля) и задач управления в состав УЧПУ входит два, три или более блоков. Кроме того, можно варьировать составом блока (кроме дисплейного блока).

Первый дисплейный блок (микроЭВМ «Электроника НМС 12401») во всех исполнениях УЧПУ имеет одинаковую аппаратную часть и отличается только ПрО отображения программ. Этот блок имеет объем основной памяти 56К байт и внутреннюю память на цифровых магнитных доменах (ЦМД) 32К байт. Кроме того, к первому блоку подключается кассета внешней памяти на цифровых магнитных доменах (на ЦМД), обеспечивающая сохранение информации. Съемные кассеты позволяют расширить состав сервисных программ, хранить библиотеку от управляющей программы (УП) и подготавливать их отдельно от станка. Кроме ввода УП с клавиатуры пульта и кассеты, предусмотрена возможность подключения фотосчитывающего устройства и ЭВМ верхнего ранга и вывод откорректированной УП на перфоленту.

Второй блок имеет различные исполнения в зависимости от состава входящих в него модулей. Этот блок выполняет функции управления приводами, электроавтоматикой станка и хранения технологического ПрО. Конструктивно блоки выполнены в виде герметизированных корпусов.

Рис. 1 УЧПУ «Электроника МС2101» а - дисплейный блок; б - блок управления; 1 - плазменный дисплей; 2 - поле «меню»; 3 - виртуальная клавиатура «меню»; 4 - цифровая и функциональная клавиатуры; 5 - радиаторы охлаждения; 6 - блок питания

управление программный электроавтоматика станок

Первый блок устанавливают на станке со стороны оператора, а второй встраивают в станок или в шкаф электрооборудования.

Модульный принцип компоновки аппаратных средств позволяет построить различные исполнения УЧПУ. Некоторые из базовых модификаций приведены в табл. 1. Структурные схемы первой и второго блоков представлены на рис. 2, 3.

Исполнения УЧПУ «Электроника МС2101»

Тип УЧПУ

Группа станков

Тип блока (микроЭВМ)

Данные второго блока

МС 2101.01 (двухблочное исполнение)

Токарная

НМС 12401.1

НМС 12402.1-02

Пять каналов связи с импульсными датчиками; три канала управления приводом, 120 входов/64 выхода.

МС 2101.04 (двухблочное исполнение)

Шлифовальная

НМС 12401.1

НМС 12402.1-04

Пять каналов связи с импульсными датчиками; четыре канала управления приводом (четыре координаты), 64 входа/32 выхода. Четыре канала АЦП на девять разрядов.

МС 2101.02 (трехблочное исполнение)

Фрезерно-сверлильные многоцелевые и ГПМ

НМС 12401.1

НМС 12402.1-06

НМС 12402.1

(командоаппарат)

Пять каналов связи с импульсными датчиками; четыре канала управления приводом, 64 входа/32 выхода + 192 входа/96 выходов.

Рис. 2 Структурная схема УЧПУ «Электроника НМС12401» на трех платах (первый блок) В - плата вычислителя; П - процессор 16-разрядный; ИРПС - интерфейс радиальный последовательный; ППЗУ - перепрограммируемая память; ЦМД - память на цилиндрических магнитных доменах; УОИ - дисплей (20 строк по 32 символа); ТК - телеграфный канал; КК - контроллер кассеты ЦМД; УК - управление клавиатурой

Рис. 3 Структурная схема УЧПУ «Электроника НМС12402» на четырех платах (второй блок) ЭП - плата управления приводами; АЦП - аналогово-цифровой преобразователь; ЭА - плата управления электроавтоматикой

Вычислитель микроЭВМ каждого блока состоит из следующих узлов: АЛБ (арифметико-логический); ПЗУ; ОЗУ; ИРПС (интерфейса радиального последовательного); БС (узла синхронизации) и БРП (узла радиальных прерываний).

Арифметико-логический узел (АЛБ) предназначен для выполнения действий над операндами и формирования адресов команд и операндов. Он выполнен на одной сверхбольшой интегральной микросхеме К1801ВЕ1, которая содержит восемь 16-разрядных регистров общего назначения (РОН), два из которых системные: указатель стека, содержащий адрес последней заполненной ячейки стека, и счетчика команд, содержащий адрес очередной выполняемой команды. Кроме восьми РОН, АЛБ оснащен регистром состояния, содержащим информацию о текущем состоянии АЛБ: текущий приоритет АЛБ, значения кодов условий ветвления, зависящих от результатов выполнения операций, и т. д.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) предназначено для хранения неизменяемых программ матобеспечения. При обращении к ПЗУ возможно только чтение информации. ПЗУ вычислителя микроЭВМ НМС 12401 имеет объем до 12К слов, а вычислителя НМС 12402 20К слов (16-разрядных).

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) используют для хранения переменных программ матобеспечения, операндов, векторов, организации стека. ОЗУ выполнено на микросхемах динамического типа. При отключении питающего напряжения регенерация информации в ОЗУ обеспечивается аппаратными средствами. ОЗУ микроЭВМ первого и второго блоков имеют соответственно 16К и 8К слов. ОЗУ содержит регистр состояния, который доступен для чтения и записи информации.

Интерфейс радиальный последовательный (ИРПС) содержит БИС телеграфного канала (ТК) (три дуплексных асинхронных канала) передачи и приема последовательной информации, общую схему управления и общий регистр состояния.

Узел синхронизации (БС) формирует синхронизирующие сигналы в широком диапазоне частот: 8 мГц, 4 мГц, 50 кГц, 10 кГц, 5 кГц, 500 Гц. Частота 10 кГц поступает на программируемый таймер с регистрами данных и управления, минимальная дискрета которого составляет 0,1 мс.

Узел радиальных прерываний (БРП) формирует прерывания и векторы прерываний для АЛБ.

Дисплейный узел (УОМ), выполненный на плазменном дисплее, позволяет вывести графическую и буквенно-цифровую информацию.

Узел связи с электроавтоматикой (ЭА) содержит 32 выхода и 64 входа. Максимальная частота переключения линий управления 10 кГц. В блоке они разделяются на группы по восемь линий в канале. Каждый канал имеет свой адрес и схему управления, содержащую восьмиразрядный регистр информации и четырехразрядный регистр управления.

Узел связи с усилителями приводов и измерительными преобразователями включает четыре канала связи с приводами и пять каналов связи с фотоимпульсными датчиками (один канал для электронного маховика).

Аналого-цифровые преобразователи в зависимости от исполнения могут быть выполнены девяти- или двенадцатиразрядными и рассчитаны на напряжение ±10 В.

В системе «Электроника МС 2101» имеется развитая самодиагностика, реализуемая аппаратными и программными средствами. Вопросы контроля работы УЧПУ, исключающие сбойные ситуации, играют большую роль в обеспечении функционирования ГПС, особенно при переходе к режимам безлюдной технологии.

Встроенные аппаратные средства контроля имеются во многих блоках УЧПУ и реализуются на основе разных принципов. В СБИС АЛУ блока вычислителя предусмотрены аппаратные прерывания по ошибке обращения к каналу, резервной команде и нарушению питания. Для повышения надежности работы канала (БИРПС) БИС телеграфного канала осуществляет аппаратный контроль на четность принятой информации и контролируется соблюдение протокола обмена. В приемнике реализованы средства защиты от ложного старта, а также интегратор входных импульсов.

В контроллере ЭА предусмотрена защита сигнала «Готовность УЧПУ», для чего данный сигнал периодически подтверждается. Для повышения помехоустойчивости в канале связи с электроавтоматикой станка предусмотрены оптроны.

Контроль измерительного тракта в контроллере ИПП и связь с фотоимпульсными датчиками обеспечивают аппаратные прерывания при обрыве и коротком замыкании сигналов.

Доступность регистров по чтению/записи обеспечивает возможность диагностики контроллеров ИПП и ЭА до программно доступных регистров.

В регистре управления ЗУ ЦМД индицируются ошибки «Устройство не готово», «Устройство занято», «Недействительный код операции».

Для повышения надежности работы ОЗУ большая интегральная схема выполняет коррекцию одиночных ошибок в считанной из памяти информации с помощью кода Хэмминга, а также сигнализирует о двойной, ошибке. Исправление ошибок в памяти является мощным средством повышения надежности. Существуют также более развитые схемы, позволяющие исправлять двухбитовые ошибки. Контроль этих ошибок может реализоваться схемными или программными методами, а также смешанным аппаратно-программным способом. Однако все коды построены по одному общему принципу: исходя из определенных сочетаний битов контролируемых данных, формируются дополнительные биты, называемые контрольными или битами четности. Зная положение этих битов в закодированном слове данных и их значения (1 или 0), можно обнаружить определенное число ошибок. Автоматическое исправление некоторых из этих ошибок сводится к замене 1 на 0 или наоборот. Обычно число автоматически исправляемых ошибок в слове меньше числа ошибок, которое можно обнаружить.

Применение корректирующих кодов является одним из самых перспективных методов повышения надежности при все возрастающих объемах памяти УЧПУ.

Создание программно-математического обеспечения микропроцессорного УЧПУ является весьма трудоемким и дорогостоящим процессом.

Кроме внутренних аппаратных средств самодиагностики в УЧПУ «Электроника МС 2101», предусмотрены развитые диагностические тесты, а также внешние аппаратные средства. Последние служат для обнаружения отказавшего элемента при отладке отдельных модулей. Они подключаются непосредственно к разъемам плат УЧПУ.

Кроме систем ЧПУ, при создании высокоавтоматизированных ГПМ и транспортно-складских систем все большее значение приобретает программируемый командоаппарат (ПК). В комплексе «Электроника МС 2101» имеется блок ПК типа НМС 12402.1, который работает совместно с другими блоками. Устройства ЧПУ могут работать также со специализированным ПК, например серии микроДАТ.

ПК, кроме функции управления электроавтоматикой оборудования, позволяют управлять приводами вспомогательных механизмов в режиме позиционирования, что расширяет возможности УЧПУ.

3.2 Определение разрядности и объема ОЗУ

По адресам координатных перемещений (X, Y, Z) необходимо определить величину максимального перемещения в дискретах.

где ? - цена одной дискреты, мм;

YMAX - максимальное перемещение по координате X, мм;

где h - шаг ходового винта;

где n - число разрядов NMAX.

n = 6.

С учетом знакового разряда: n* = 6 + 1 = 7.

Емкость одной ячейки памяти - 1 байт двоичной информации. Если принять восьмиричную систему счисления, то в две последовательные ячейки (16 бита) могут быть записаны 5 разрядов восьмиричного числа (16/3 = 5 + 1/3).

Для записи N*MAX 8 необходимо m ячеек памяти:

Стандартный кадр управления программы: круговая интерполяция без указания скорости подачи имеет вид:

G02 X + XMAX Y + YMAX I + XMAX J + XMAX

и занимает объем

1 + 1 + 1 + m + 1 + m + 1 + m + 1 + m = 6 + 4•m

ячеек памяти. Таким образом, если ввести перерасчет управляющей программы через кадры круговой интерполяции, то объем памяти, необходимый для ее хранения

VОЗУ = (300…1000)•(6 + 4•m)

VОЗУ = 300•(6 + 4•3) = 5400 байт = 5,4 Кбайт

Кроме управления приводами перемещений СЧПУ организует и формирует сигналы управления электроавтоматикой станка.

Максимально время формирования управляющих импульсов

где VБ.Х. - скорость быстрых ходов, м/мин;

fMAX - максимальная частота импульсов, поступающих с ДОС в СЧПУ.

Минимальный период выдачи импульсов на выходе КЭА определяется временем вычислительных операций, выполняемых в соответствии с заданным алгоритмом позиционирования.

Время вычислительных операций

где W - быстродействие микроЭВМ;

n - число команд по программе, реализующей алгоритм позиционирования.

Тогда максимально время управляющего сигнала на выходе КЭА

где К - коэффициент, учитывающий несоответствие реальной длительности выполнения операций алгоритма позиционирования длительности операций, используемых для определения быстродействия микроЭВМ (К = 1,5);

фАП - время задержки в аппаратной части КЭА или время преобразования (фАП = 1,7 мкс).

По адресам координатных перемещений (Х,Y,Z) необходимо определить величину максимального перемещения в дискретах.

где - цена одной дискреты, мм;

, h - шаг ходового винта

- максимальное перемещение по координате Х, мм.

, где n - число разрядов .

Емкость одной ячейки памяти - один байт двоичной информации. Если принять восьмиричную систему счисления, то в две последовательные ячейки(16 бит) могут быть записаны 7 разрядов восьмиричного числа .

Для записи в этом случае потребуется ячеек.

Стандартный кадр управляющей программы: круговая интерполяция без указания скорости подачи имеет вид

G02 X+XmaxY+YmaxI+Xmaxi+ymax

и занимает объем

1+1+1++1++1++1+=6+4

ячеек памяти. Таким образом, если ввести перерасчет управляющей программы через кадры круговой интерполяции, то объем памяти, необходимый для ее хранения

VОЗУ=(300…1000)(6+4)

VОЗУ=байт=5,4 Кбайт

Кроме управления приводами перемещений СЧПУ организует и формирует сигналы управления электроавтоматикой станка.

Максимальное время формирования управляющих импульсов

где - скорость быстрых ходов, м/мин;

- максимальная частота импульсов, поступающих с ДОС в СЧПУ.

Минимальный период выдачи импульсов на выходе КЭА определяется временем вычислительных операций, выполняемых в соответствии с заданным алгоритмом позиционирования.

Время вычислительных операций

, с

где W - быстродействие микроЭВМ,

n - число команд по программе, реализующей алгоритм позиционирования.

Тогда максимальное время управляющего сигнала на выходе КЭА

, с

К=1,5 - коэффициент, учитывающий несоответствие реальной длительности выполнения операции алгоритма позиционирования длительности операции.

=1,7 мкс - время задержки в аппаратной части КЭА или время преобразования.

4. Схемы электроавтоматики и подключения СЧПУ к станку

4.1 Электрическая принципиальная схема электроавтоматики станка

Схема электроавтоматики станка показана на рис. 2. и содержит:

1 - подключение к питанию комплектных приводов подач и главного движения с указанием выходов контроля состояния: готовность привода, управление приводом, термозащита. Соединение блоков управления с двигателями, тахогенераторами, термодатчиками.

2 - подключение электродвигателей постоянного тока винтового конвейера, револьверной головки и перемещения задней бабки.

3 - средства защиты.

вводный автомат защиты QF1; предназначен для защиты всей электроавтоматики станка от перегрузок .

автоматы защиты комплектных приводов подач и главного движения QF2, QF3, QF4 от перегрузок.

тепловые реле КК1…КК3; предназначены для защиты электродвигателей от недопустимого перегрева при длительных перегрузках. Предназначены для обеспечения защиты трансформаторов и цепей управления от перегрева и короткого замыкания.

блоки для защиты от электрических помех электродвигателей.

4 - трансформаторы.

для формирования напряжений, питающих промежуточные схемы управления TV 1, TV 2 и сигнализатор заземления.

для формирования напряжений, питающих комплектные электроприводы TV 3, TV 4, TV 5.

5 - средства индикации.

контроль напряжения Н 1; предназначен для контроля напряжения в цепях питания.

сигнализатор заземления Н 2, Н 3; предназначен для индикации наличия заземления.

4.2 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 Т , выход “Готовность УЧПУ”. Количество выходов определяется в процессе проектирования: М-функций - 11, Т-функций - 12, “Готовность УЧПУ” - 1. На выходах устанавливаются промежуточные реле KV01...KV13, KV42. На схеме показаны входы подключения всех конечных выключателей SQ1...SQ24; входы “Ответ М”, “Ответ Т” и вход “Готовность станка”.

На схеме подключения СЧПУ показаны выходы КП управления приводами подачи и главного движения (ав, cd, ef), входы датчиков положения рабочего органа станка. Выходы КП выводятся через один разъем СЧПУ. Каждый датчик положения связан с СЧПУ через свой разъем.

При проектировании принципиальных электрических схем электроавтоматики и подключения СЧПУ выполнены все требования ЕСКД.

4.3 Реализация комплекса вспомогательных М-функций и Т-функций

Определим схему реализации комплекса заданных вспомогательных функций, начиная с выходного разъема СЧПУ, на котором реализуется М-функция и кончая конкретными исполнительными приводами.

Для однозначного определения реализации М-функций примем, что

М3 - включение вращения двигателя привода главного движения по часовой стрелке (М1);

М4 - включение вращения двигателя привода главного движения против часовой стрелки (М1);

М5 - выключении двигателя привода главного движения (М1);

М6 - поджим пиноли задней бабки;

М7 - разжим пиноли задней бабки;

М8 - включение СОЖ;

М9 - отключение СОЖ;

М9 - первая скорость;

М10 - вторая скорость;

М11 - третья скорость;

М12 - четвертая скорость;

Для реализации комплекса функций, начиная с М03 предполагая, что на выходах разъема М01, М02, М04, М08, М10, М20, М40 установлены соответствующие реле KV01, KV02, KV03, KV04, KV05, KV06, KV07. Состояние контактов реле будем характеризовать некоторой функцией Хij, принимающей значение

1 - контакты замкнуты и

0 - контакты разомкнуты.

Реле имеет, как нормально разомкнутые контакты Хij, так и нормально замкнутые .

Таким образом, для реализации функций M необходимо реализовать зависимости:

На основании полученных зависимостей строится схема управления.

Непременным условием решения задачи проектирования схем электроавтоматики станка является формирование сигнала “Готовность станка“. Сигнал “Готовность станка“ содержит информацию о подаче питания на исполнительные органы.

Аналогично для Т-функции (Т1 … Т12 - включение инструментов № 1…12)

На схеме электроавтоматики станка показано решение задачи формирования сигнала “Ответ М”. Сигнал “Ответ М” содержит информацию о выполнении М-функций реализованных в дешифраторе, и осуществляет переход к следующему этапу выполнения программы.

Выдача сигнала “Ответ М” 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 200250 мс, появлялся сигнал “Ответ М”.

5. Разработка цикла позиционирования

5.1 Алгоритм цикла позиционирования

В общем случае любой цикл позиционирования может быть представлен графиком. На каждом этапе приближения к точке позиционирования система формирует одно из возможных управлений u.

При

Для положительной области >0, =1, при отрицательной <0, = -1.

[В/мм]

1- зона нечувствительности, обеспечивающая отсечку различных флуктуаций; U1- скачок управления;

Принимаем: U1= 2 дискреты = 2 В; 1= 2 дискреты;

U4=4U1=8 В;

- определяется инертностью привода и максимальной скоростью перемещения привода.

Для его определения следует решить систему уравнений

, при >0, т.е. =1.

дискрет

Рис. 4 График цикла позиционирования

По результатам вычислений построим график цикла позиционирования

Цикл начинается с расчета текущего значения

.

После определения знака формируется значение коэффициента . Далее проводится анализ выполнения условия , на основании, которого формируется уравнения

.

После выполнения условия , включается подпрограмма

формирования сигналов конца отработки кадра. На блок-схеме опущена подпрограмма задержки перед формированием сигнала конца отработки кадра.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5 Блок-схема алгоритма

Заключение

В данном курсовом проекте был реализован общий подход к задачам проектирования СЧПУ металлорежущих станков, их разработки и эксплуатации.

Был произведен анализ кинематики станка и обоснован тип и число управляемых и контролируемых параметров, разработаны электрические принципиальные схемы подключения УЧПУ к станку и электроавтоматики станка, а также алгоритм позиционирования. При выполнении этого проекта были использованы знания и навыки, полученные при изучении дисциплин «Теория автоматического управления», «Управление техническими системами».

Библиографический список

1. Сосонкин В. Л. Микропроцессорные системы числового программного управления станками. - М., 1985. - 198 c.

2. Станки с программным управлением и промышленные роботы. Локтеева С. Е. - М., 1986. - 320с.

3. Станки с программным управлением: Справочник. - М., 1981. - 200с.

4. Ратмиров В. А. Управление станками гибких производственных систем. - М., 1987. - 272с.

5. Гнатек О. Р. Справочник по цифроаналоговым и аналогово-цифровым преобразователям /Пер. с англ. под ред. Ю. А. Рюжина. - М., 1977. - 76с.

6. Волчкевич Л. И., Ковалев М. П., Кузнецов М. М. Комплексная автоматизация производства. - М., 1983. - 270с.

7. Аналоговые и цифровые интегральные схемы: Справочник / Под ред. С. В. Якубовского. - М.: Радио и связь, -1985.- 360с.

8. Микропроцессоры. В 3-х кн.: Учеб. для втузов / Под ред. Л. Н. Преснухина. Кн. 1. Архитектура и проектирование микро-ЭВМ. Организация вычислительных процессов. - М.: Высш. школа,1986.

9. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах / В. В. Сташин и др. - М.: Энергоатомиздат, 1990.

10. Микропроцессоры имикропроцессорные комплекты интегральных микросхем: Справочник. В 2-х т. / Под ред. В. А. Шахнова. - М.: Радио и связь, 1988.

11. Комплект БИС 1804 в процессорах и контроллерах. / Под ред. В. В. Смолова. - М.: Радио и связь. - 1990.

12. Калабеков Б. А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов. - М.: Радио и связь, 1988.

13. Федорков Б. Г., Телец В. А., Дегтяренко В. П. Микроэлектронные цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи. - М.: Радио и связь, 1984. - 282с.

14. ГОСТ 2.708-81 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники. - М.: Госстандарт СССР, 1981. - 32с.

15. ГОСТ 3.1418-82. Оформление техдокументации. - М., 1982. - 29с.

16. Конспект лекций по дисциплине «Управление техническими системами».

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Конструктивная компоновка универсальных токарно-винторезных станков и токарных станков с числовым программным управлением (ЧПУ), их особенности и отличия. Наименование основных узлов и механизмов станка модели CC-D6000E, их назначение; управление.

    практическая работа [328,1 K], добавлен 05.03.2011

  • Выбор и обоснование выбора среды разработки. Разработка алгоритма работы программы, проектирование системы меню. Общее описание программы: назначение и область применения, интерфейс, требования к аппаратным и программным ресурсам, тестирование и листинг.

    курсовая работа [543,2 K], добавлен 20.05.2013

  • Разработка и обоснование функциональной схемы системы автоматического управления технологическим процессом. Расчет мощности электродвигателей. Выбор и компоновка шкафа электроавтоматики. Моделирование программного обеспечения в Logo Soft Comfort v6.0.

    курсовая работа [4,1 M], добавлен 02.04.2013

  • Языки программирования для промышленного контроллера WinCon W-8737. Использование редактора потоковых диаграмм. Технические характеристики и виды шаговых двигателей. Блок-схемы алгоритмов программ управления. Разработка структурной схемы устройства.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 20.12.2015

  • Принцип подачи управляющих сигналов на электродвигатель станка с числовым программным управлением. Создание простого контроллера, характеристика шагового двигателя на кольцевом постоянном магните. Настройка программы "Schritt" для обработки детали.

    курсовая работа [3,9 M], добавлен 15.04.2012

  • Рассмотрение особенностей объявления функций на языке СИ. Определение понятий аргументов функции и их переменных (локальных, регистровых, внешних, статических). Решение задачи программным методом: составление блок-схемы, описание функций main и sqr.

    презентация [125,5 K], добавлен 26.07.2013

  • Контроль и управление технологическим процессом очистки диффузионного сока. Разработка функциональной схемы автоматизации. Выбор средств управления и разработка структурной схемы. Расчет системы управления. Формализованные задачи и алгоритмы управления.

    курсовая работа [206,8 K], добавлен 21.04.2012

  • Изучение вопросов, связанных с проектированием и эксплуатацией автоматизированных систем управления технологическими объектами. Разработка оптимального управления технологическим объектом управления - парогенератором. Выбор закона регулирования.

    курсовая работа [5,2 M], добавлен 18.01.2015

  • Разработка компьютерного устройства RAM-диск, позволяющего считывать, записывать и хранить информацию в модулях динамической памяти типа SDRAM под управлением микроконтроллера. Составление структурной и принципиальной схемы устройства, листинг программы.

    курсовая работа [3,9 M], добавлен 24.12.2012

  • Разработка структурной схемы устройства управления учебным роботом. Выбор двигателя, микроконтроллера, микросхемы, интерфейса связи и стабилизатора. Расчет схемы электрической принципиальной. Разработка сборочного чертежа устройства и алгоритма программы.

    курсовая работа [577,8 K], добавлен 24.06.2013

  • Рассмотрение модели механизма перемотки ленты в форме структурной схемы и передаточной функции. Определение характеристического уравнения и коэффициентов обратных связей. Проверка результатов синтеза моделированием в программном пакете Classic 3.01.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 18.08.2013

  • Разработка принципиальной системы контроля доступа с управлением "ролл"-воротами. Описание функциональной схемы и ее элементов. Выбор модуля контроллера ворот, датчиков, электронных цифровых ключей. Программа управления микроконтроллером; алгоритм работы.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 26.12.2012

  • Станок с числовым программным управлением - основной производственный модуль современного производства. Совершенствование возможностей систем ЧПУ, организация интерполяции; разработка программного обеспечения для устройств четвертого и пятого поколения.

    курсовая работа [679,7 K], добавлен 07.06.2011

  • Разработка устройства сопряжения с объектом управления, в состав которого входят датчик, усилитель, АЦП последовательного приближения, ОЗУ, ЦАП, устройство управления. Предусмотрены ручной и автоматический режимы записи и считывания информации из ОЗУ.

    курсовая работа [633,2 K], добавлен 01.12.2011

  • Разработка устройства последовательного сбора и обработки информации с последующим выводом. Выбор элементной базы. Расчет характеристик элементов функциональной схемы. Определение разрядности АЦП и количества бит, передаваемых в информационном кадре.

    курсовая работа [160,9 K], добавлен 05.05.2013

  • Разработка системы прямого компьютерного управления двузвенным мини-роботом на качелях. Использование сервопривода фирмы Hitec HS-85BB+ в качестве исполнительного механизма. Обратная связь с объектом управления через встроенную программную модель.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 20.10.2011

  • Выбор системы числового программного управления для станка TOS Varnsdorf. Расчет привода главного движения; разработка блок-схемы алгоритмов работы станка и концептуальной модели системы управления. Программное обеспечение для контроллера автоматики.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.02.2012

  • Реализация схемы минимума матрицы в среде САПР- Active HDL (Aldec) и разработка VERILOG-кода схемы. Описание модуля и числовые примеры работы схемы. Разработка и описание фрагментов кода. Разработка временных диаграмм и рассмотрение их примеров.

    курсовая работа [291,4 K], добавлен 11.11.2021

  • Обработка информации, поступающей с дискретных датчиков. Реализация с использованием команд условных переходов и битовых операций. Управление технологическим параметром в заданных пределах. Алгоритм гибкого управления объектом. Таблица портов и адресов.

    курсовая работа [5,5 M], добавлен 13.01.2015

  • Микропроцессоры позволяют строить универсальные устройства управления электронными весами. Разработка функциональной схемы, схемы алгоритма прикладной программы. Разработка принципиальной схемы, управляющей программы. Листинг управляющей программы.

    курсовая работа [118,0 K], добавлен 04.07.2008

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.