Проект системы числового программного управления механизмом Linear Gerat, страница 3

Технические данные:

• Напряжение питания 10…30В;
• Тип выходного сигнала: Код Грея, двоичный код;
• Направление счета: убывающий при вращении по часовой стрелке;
• Вид выходного сигнала: RS-422;
• Степень защиты: IP65;
• Диапазон рабочих температур: -40…+85°С;
• Скорость передачи: 0,1…1,5 Мбит/с.

Линейные перемещения

Используется датчик на основе фотоэлектрического датчика E3NT-L. Фотодатчик с настраиваемой дистанцией срабатывания и возможностью подавления дальнего и ближнего фона. Применение метода двойной триангуляции позволяет надежно распознавать любые объекты вне зависимости от цвета, текстуры и глянца их поверхности и направления движения. Настройка, управление и мониторинг датчика осуществляются с помощью 3 кнопок и 4 разрядного индикатора на корпусе или программно через компьютер.

Технические данные:

• Рабочий диапазон: 0,2...2,0 м;
• Тип выхода:  аналоговый 4 - 20 мА (опция);
• Напряжение питания: 10 - 30 В пост. Тока;
• Время отклика: не более 5 мс;
• Степень защиты: IP67;
• Диапазон рабочих температур: –10...+55°С.

Концевые датчики      

В качестве концевых датчиков применим индуктивные датчики Osiconcept M12.  Технические данные:

Диапазон рабочих температур: -25…+50⁰С;

·  Рабочая зона чувствительности: 0…2,7/0…4мм;

·  Исполнение: Пластик;

·  Область точной подстройки: 1,7…3,4 / 1,7…5;

·  Степень защиты IP67.

Количество датчиков:2×3=6 штук.

3.  Выбор комплекта модулей для устройства управления

Управление будет осуществлять плата PCI-1723 (плата восьмиканального ЦАП). Технические характеристики:

·  8 каналов по 16 разрядов;

·  Буфер на 1К значений для каждого канала;

·  Диапазон выходного сигнала: ±10 В, 0...20 мА;   

·  16 каналов цифрового ввода/вывода;

·  Функция сохранения значений на выходах при перезагрузке.

Концевые датчики, а также кнопки и лампочки пульта станка подключаются к плате для ввода/вывода дискретных сигналов PCI-1756(Advantech). Технические характеристики:

·  плата дискретного ввода_вывода на 64 канала с гальванической изоляцией;

·  64 канала ввода_вывода (32+32);

·  Напряжение изоляции: 2500 В;

·  Входной сигнал: от 10 до 50 В пост. тока;

·  Выходной сигнал: от 5 до 40 В пост. тока;

·  Работа по прерыванию.

Для связи с датчиками положения используется коммуникационная плата PCI-1601A. Данная плата имеет ряд характеристик, удовлетворяющих условиям нормальной работы датчика:

·  Двухпортовая плата интерфейсов RS-422/485;

·  2 независимых порта RS-422/485;

·  Скорость передачи до 921,6 кбит/с;

·  Защита от перенапряжения до 2500 В пост. тока;

4.  Выбор операционной системы

В качестве ОС для рабочей станции будет использоваться LynxOS. Этот выбор обуславливается тем, что данная система обладает всеми необходимыми свойствами:

1. многозадачность;

2. программируемый интервал реального времени;

3. наличие интегрированной среды разработки и средств визуального программирования;

4. наличие средств поддержки программирования встраиваемых приложений;

А также: соответствие стандартам POSIX, совместимость с Linux, многоплатформенность.

5.  Расчет программной траектории исполнительного механизма

Задача разгона и торможения имеет фактически вспомогательное значение при построении управляемого движения исполнительного механизма, так как ее цель – смягчить последствия неточного расчета других подзадач. Действительно, из названия задачи следует, что ее цель – расчет движения по заданному ускорению. Однако ускорение уже задано в задаче построения программной траектории (вторая производная по времени). Следовательно, задача разгона-торможения искажает программную траекторию, но еще больше ее искажает задача стабилизации. Таким образом, использование задачи разгона и торможения представляет собой некоторый компромисс, смягчающий влияние переходного процесса на искажение траектории исполнительного механизма в целом. Алгоритм разгона и торможения представлен на рисунке 3