Электрический привод с программным управлением

Функция ЭП: обеспечение движения исполнительного органа рабочей машины по определенной, заранее заданной программе.

Область применения:

- производственные машины и механизмы, для которых характерен циклический график работы: металлорежущие станки, промышленные роботы и т.д. [2].

Наибольшую точность и простоту переналадки обеспечивают ЭП с числовым программнымуправлением [4].

При числовом программном управлении скорость, перемещение и т.д.задаются в виде чисел. Совокупность всех чисел образует программу.

Системы числового программного управления делятся на аналоговые (непрерывные) и дискретные (импульсные).

В аналоговых системах числового программного управления совокупность чисел, образующих программу обработки изделия, преобразуется в какую-либо непрерывно изменяющуюся физическую величину (напряжение постоянного тока, фазу или амплитуду синусоидального напряжения), которая и является входным управляющим воздействием на электропривод.

В дискретных системах числового программного управления программа в конечном итоге представляется последовательностью управляющих импульсов, каждому из которых соответствует определенное перемещение инструмента или изделия. Число импульсов определяет значение перемещения, а их частота – скорость перемещения [6].

Системы числового программного управления работают в одном из двух режимов: режиме позиционирования или режиме контурной обработки. Позиционные (координатные) системы числового программного управления обеспечивают точную установку инструмента относительно изделия или их прямолинейное перемещение. Инструмент или изделие при этом перемещаются по кратчайшим, прямолинейным путям между точками установки (позициями) инструмента. Контурные (функциональные) системы числового программного управления обеспечивают перемещение инструмента или изделия по произвольным траекториям, что требуется при контурной обработке изделий различной конфигурации [6].

Системы числового программного управления могут быть замкнутыми или разомкнутыми.

В разомкнутых системах последовательность и характер управляющих сигналов жестко определены заранее [3]. Движение инструмента или изделия не контролируется и не сопоставляется с заданными. Поэтому случайное изменение параметров системы или каких-либо возмущений вызывает снижение точности отработки программы. Вместе с тем, разомкнутые системы оказываются проще замкнутых в наладке и эксплуатации [6].

В замкнутых системах последовательность и характер командных сигналов тоже определены заранее [3].Кроме того, с помощью датчиков измеряется действительное значение управляемой величины (например, скорости, положения инструмента или изделия). Эта информация в виде сигнала обратной связи подается в сравнивающее устройство, в котором она сопоставляется с сигналами программного устройства [6].

При отличии действительного положения от заданного в систему управления электропривода поступают дополнительные управляющие сигналы, обеспечивающие необходимую коррекцию положения инструмента или изделия. Тем самым замкнутые системы числового программного управления обеспечивают большую точность обработки изделий [6].

Один из возможных вариантов функциональных схем электропривода с программным управлением приведен на рис. 8.11.

Рис. 8.11. Пример функциональной схемы системы программного управления электроприводами двух рабочих органов РО1 и РО2

Рассматриваемая система имеет два ЭП, приводящих в движение рабочие органы РО1 и РО2 и управляемых от одного устройства задания программы работы УЗП. Привод с ЭМП1 работает по замкнутой схеме и обеспечивает постоянство скорости вращения w1, определяемой задающим сигналом Uз1.

Привод с ЭМП2 имеет разомкнутую систему управления и обеспечивает, например, периодический режим рабочего органа РО2 со скоростью w2.

В последнее время широкое применение в системах программного управления электроприводами находят программируемые контроллеры, представляющие собой специализированные ЭВМ для автоматизации цикловых и последовательных производственных и технологических процессов [6].