Файл: Основы автоматизации для металлургов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 113

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

нами. Программное управляющее устройство может само по себе представлять достаточно сложное автоматическое устройство ком­ бинационного или последовательного типа. Иногда об этих схемах говорят как о схемах с внешним управлением. Далее будут рас­ смотрены различные программные управляющие устройства.

Программное устройство с реле времени

В этом случае программа определяется настройкой ряда реле времени, которые затем определяют моменты перехода между от­ дельными тактами. Количество реле времени может быть равно (или меньше) числу тактов. Такие системы обычно реализуются совокупностью последовательных устройств автоматики. Однако при проектировании можно сначала найти необходимую совокуп­ ность реле времени, определив тем самым такты работы устрой­ ства автоматики, а потом уже задать комбинационные функции во время отдельных тактов. Такой порядок можно использовать при проектировании и решении всех других видов программных систем автоматики.

Программные

устройства

с

кулачковыми

управляющими

 

механизмами

 

Кулачковые

управляющие

устройства

можно, например, ис­

пользовать для

автоматического

управления световой рекламой,

когда несколько кулачков на одном валу поворачивается синхрон­

ным

двигателем

и

в зависимости

от

 

формы и скорости вращения кулачков

 

включаются

и отключаются

различные

 

группы

ламп.

 

 

 

 

 

 

 

Особым случаем

кулачкового

управ­

 

ляющего устройства

является

комбина­

 

ция кулачкового

импульсного

механизма

 

с шаговым реле, используемым в теле­

 

фонии. Имеется в виду импульсный ме­

 

ханизм,

который

формирует

последова­

 

тельность регулярных импульсов при по­

 

мощи

 

кулачкового

контактного

устрой­

 

ства.

 

При

каждом

импульсе

шаговое

Рис. 37. Шаговое реле

реле

делает

один

шаг, замыкая

при

 

этом соответствующие контакты. Длительность всего цикла зависит

от числа шагов, по

прохождении которых шаговое реле (рис. 37)

вновь возвращается

в исходное

положение.

 

Программное

устройство

с линейными

регуляторами

К этой группе программных устройств можно отнести подвиж­ ные тяги или упоры, которые движутся вдоль оси и замыкают кон­ такты, расположенные на их пути. Изменение программы можно осуществить перемещением контактов. Эта система наиболее часто

91


применяется

при программном

управлении

работой

 

металлообра­

батывающих

станков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Например, цифровое управление

фрезой

(рис. 38)

осуществля­

ется системой с тремя барабанами,

на которых

расположены кон­

цевые

калибры (измерители)

/, //,

/// .

Калибры

/

отличаются

каждый друг

от друга на 0,1 мм, калибры / / —• на 1 мм,

калибры

III

на 10 мм. По сигналу командного

устройства

барабаны

вра­

 

 

 

 

щаются

так, чтобы на оси X

 

 

 

 

были

установлены

калибры,

 

 

 

выражающие

заданную

длину

 

 

 

 

(в данном

случае

34,8

мм).

 

 

 

Установленная

 

длина

опреде­

 

 

 

ляет

движение суппорта, а оста­

 

 

 

новка его осуществляется, на­

 

 

\"\\

пример,

замыканием

 

соответ­

 

I1

ствующих

контактов

 

при со­

 

 

 

прикосновении

с

калибром.

 

.JZZZZZZZÄ.

 

Положение

датчика

(отклю­

 

,.vf///////Л.

чающего

 

контакта)

 

можно

 

изменять

также

 

при

помощи

 

^ZZZZZZZZZL

 

 

 

шагового двигателя, в обмотку

1°W//////////Ä\

 

которого

посылается

 

опреде­

sZZZZZZZZZZZZZZL

 

ленное число импульсов. Этому

/|>///////////щ

количеству

импульсов

 

будет

Ѵ//////////////Л

 

соответствовать

определенный

 

III

 

поворот

винта,

а

тем

самым

 

 

 

и перестановка упора или кон­

 

 

 

такта

(датчика),

ограничи­

 

 

 

вающего

перемещение

инстру­

 

Рис. 38. Линейные регуляторы

 

мента или обрабатываемой де­

 

 

 

тали.

 

 

 

 

 

 

 

 

Оба указанных способа позволяют быстро осуществлять пере­

ход на новую программу путем

посылки требуемого

количества

импульсов. Обычно прямая

зависимость между

числом

импульсов

и величиной перемещения

бывает

выражена в

цифровой форме.

При более совершенных способах цифрового управления работой металлообрабатывающих станков используют бесконтактные дат­ чики положения (магнитные, фотоэлектрические и др.) и обратные связи, обеспечивающие контроль правильности исполнения ко­ манды.

Следящее программное устройство

Особым случаем управления является управление приводом копировального станка (например, фрезерного), когда программа замыкания контактных элементов определяется шаблоном. У ко­ пировальных станков работа схемы зависит непосредственно от мгновенного положения следящего кулака и формы шаблона.

Принцип копирования показан на рис. 39. Следящий кулачок «ощупывает» шаблон, и станок осуществляет движение в горизон-

92


тальном направлении. Когда кулачок доходит до места, где шаб­ лон требует изменения положения инструмента на вертикальное, он замыкает контакт А (рис. 40) и выдает импульс на включение двигателя, управляющего движением инструмента в вертикальном направлении (вверх). Движение в горизонтальной плоскости при этом заблокировано, так что зажимной суппорт автоматически остановится до окончания движения в вертикальной плоскости.

N

 

 

2г/

- ^ г -

 

 

 

 

 

 

 

 

1г2

2s3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2s2

 

 

Датчик

 

 

 

П7ѴД-

 

 

 

 

 

Шаблон!

Рис. 39. Блок - схема копировально-

Рис.

40.

 

Схема соединения контак­

фрезерного станка

тов

при

 

управлении

копировально-

 

 

 

фрезерным

станком

При необходимости опускания

инструмента

включается контакт В,

и процесс повторяется в обратном направлении. Направление дви­

жения в горизонтальной плоскости

по

прохождении

требуемого

пути

изменяется

с помощью концевых

выключателей.

Одновре­

менно

вся деталь

переместится для

нового прохода

(на схеме

с целью упрощения не показаны элементы, управляющие движе­ нием в горизонтальном направлении).

У современных устройств вместо контактных элементов, как правило, применяются бесконтактные датчики, а управление при­ водом осуществляется электронными приборами, например тири­

сторами.

 

 

 

 

 

 

Лента с

программой

 

 

 

Если нужно часто менять программу управления

устройствами

автоматики,

то целесообразно

использовать

ленты

с записанной

на них программой работы устройства. Способы записи

(и, соот­

ветственно,

считывания) программы на ленте

могут

быть

самыми

различными. Так, например, программа на ленте может быть за­ писана с помощью отверстий различной длины и считываться счи­ тывающим устройством с ленты в виде пропорциональных импуль­

сов,

следующих

с определенной скоростью. Программа

может

быть

записана

на фотопленке и считываться при

помощи

фото­

электрического

элемента. Очень распространенным способом яв­

ляется запись программы на магнитной ленте.

Преимуществом

магнитной ленты является возможность одновременной записи на

93


ленту нескольких сигналов разной частоты, которые затем разде­ ляются при помощи фильтров, что позволяет на одной ленте за­ писать программу для нескольких выходных элементов схемы уп­ равления. Кроме того, программу, записанную на магнитной ленте, сравнительно легко обновить или заменить.

Одной из модификаций ленты для записи программ является, например, перфолента (применяемая обычно для ввода входных данных в ЭВМ), на которой записаны в цифровой форме соответ­ ствующим кодом (двоичным, телетайпным и др.) команды про­ граммного управления. Сигналы с устройства для считывания пер­ фоленты (чаще всего фотоэлектрического) дешифруются и с их помощью осуществляется управление схемой в соответствии с за­

данной программой. Этот способ

программирования

применяется

на металлообрабатывающих

станках с

цифровым

управлением.

Программирующее

контактное

поле

 

 

 

В предыдущих разделах

этой

главы

были

рассмотрены

про­

граммирующие

устройства,

для

считывания информации с

кото­

рых необходимо

перемещение отдельных

частей этих

устройств.

Программирующее поле — это комплект контактных

элементов,

которые позволяют осуществлять различные варианты соединения

схемы

управления для

достижения различных режимов их работы

Копмутационная

Слепа

 

при

отсутствии движущихся эле­

 

ментов. Поле

бывает

сконструи­

панель

упрадлени^

 

 

 

 

 

ровано таким образом, чтобы из­

 

 

 

 

менение программы

можно

было

 

 

 

 

осуществить

достаточно быстро,

 

 

 

 

например путем вставки в кон­

 

 

 

 

такты поля заранее

подготовлен­

 

 

 

 

ной

платы.

Программирование

 

 

 

 

можно осуществить

также

путем

 

 

 

 

подключения

различных

присо­

 

 

 

 

единительных

муфт,

нажатием

Рис. 41.

Схема

управления п о д ъ е м о м вал

кнопок, вставкой штырей и др.

Указанный

принцип

можно

 

ков

прокатной клети

 

 

 

 

 

использовать

для

 

управления

подъемом валков прокатной клети в соответствии с составленным планом обжатий (рис. 41). Для этого на коммутационной па­ нели путем вставки штырей или программирующей платы выби­ рают подходящий план обжатий (в цифровой ф;рме). После каждого прохода раската через валки автоматически включается двигатель подъема верхнего валка, уменьшающий зазор между валками. При этом датчиком положения нажимного винта посы­

лаются импульсы,

которые подсчитываются

счетчиком импульсов.

В зависимости от

программы, записанной

на коммутационной

панели, при определенном числе импульсов, соответствующем тре­ буемому положению валков, выдается команда на отключение двигателя.

94