Система управления технологическим объектом

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА “АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СТАНОЧНЫЕ СИСТЕМЫ”

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

«Управление техническими системами»

на тему:

«СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБЪЕКТОМ»

Автор работы                                                   _______________________________                                                        (подпись)                     (инициалы, фамилия)

                                                                                                    Группа

Руководитель работы                       ____________________________________

                                                              (подпись, дата, инициалы, фамилия)

Работа защищена                             ____________________________________

(дата)

Члены комиссии                                                   _____________________________________

                                                      (подпись, дата, инициалы, фамилия)

                                  ________________________________

                                  ________________________________

                                                           (подпись, дата, инициалы, фамилия)

Тула 2009

 Содержание                                                   

Бланк задания

1. Исходные данные……………………………………………….3

2. Анализ кинематики станка……………………………………..4

3. Функциональная схема СЧПУ…………………………………7

4. Схемы электроавтоматики и подключения СЧПУ к станку…10

5. Разработка цикла позицирования………………………………14

Заключение…………………………………………………………17

Библиографический список……………………………………….18

1. Исходные данные.

P = N  = 2

2 = 10 · 0 + 0

                   0=                                            2-10

Согласно заданию, выбираем датчик обратной связи: сельсин БС-155, величина дискреты ∆=0.005 мм/об, цена оборота датчикаh=2мм/об; тип интерфейса связи со станком –ИЭКА; тип цикла позиционирования ступенчатый.

Тип базовой УЧПУ: «Электроника НЦ-80»; рабочая подача 1,2 м/мин, скорость быстрых ходов 4,8 м/мин; величина максимального перемещения 500мм.

Для систем с мультиплексированной шиной адрес внешних устройств принимаем равным А=А+X = 15,76+1=16,76.

А - начальный адрес, закрепленный за внешними устройствами в данной СЧПУ.

Х=N

Принимаем допущение, что система управления с разомкнутой главной обратной связью описывается передаточной связью описывается передаточной функцией, имеющей первый порядок астатизма.

где к – коэффициент усиления системы по одной из координат, 1/с;

Т – коэффициент времени системы, с.

С целью сохранения устойчивости и обеспечения колебательного переходного процесса принимаем

k = 100 + 5n, с

k = 100 + 5·2 = 110 с

Т = 0,5(l + 1)·10, c

Т = 0,5(0+ 1)·10 = 0,05 c

2. Анализ кинематики станка.

Рассмотрим кинематическую схему токарно-винторезного станка с ЧПУ 136, (рис. 1).

Рис.1

Кинематическая схема состоит из следующих цепей:

- вращение шпинделя – главное движение М1;

- продольный привод М2;

- поперечный привод М3;

- охлаждение М6.

В качестве привода главного движения и приводов подач используется комплексный электропривод ЭТЗИ.

Токарный станок 136 имеет компоновку с горизонтальными направляющими. На станке располагается шпиндельная бабка с коробкой скоростей, револьверная головка. Станок имеет две управляемые координаты: Z – продольное перемещение; Х – поперечное перемещение. На каждом ходовом винте установлен датчик типа ВЕ-178.

Привод главного движения состоит из электродвигателя постоянного тока мощностью 5,5 кВт, коробки скоростей и шпинделя осуществляется при помощи датчика резьбонарезания типа ВЕ-178.

Смена инструмента револьверной головки на 6 инструментах происходит при помощи электродвигателя М4.

Привод главного движения – электродвигатель М1, частотно – регулируемый асинхронный (в некоторых конструкциях – регулируемый постоянного тока). По сравнению со станком с ручным управлением кинематическая схема существенно упрощена. От двигателя М1 посредствам поликлиновой ременной передачи (со шкивами диаметром 105 и 264мм) вращение передается на вал II, а затем через зубчатые колеса 32 и 34 на вал III и т. д.

Цепь поворота шестипозиционной револьверной головки: асинхронный электродвигатель М4 – зубчатые колеса 46 и 47 – червяк 49 – червячная шестерня 50.

Станок оснащен трехкулачковым патроном с электромеханическим приводом зажима заготовки. Кулачки патрона перемещаются в радиальном направлении в результате поступательного движения клина, связанного с тягой, которая через пакет тарельчатых пружин связана с тягой. Последняя соединена винтом – штоком с электромеханическим устройством, представляющим собой специальный асинхронный электродвигатель, в якорь которого встроена гайка. При вращении якоря винт – шток перемещается в продольном направлении, приводя в движение тягу. Чем больше путь перемещения этой тяги, тем больше сила сжатия пакета пружин и, следовательно, сила зажима патрона, которая регулируется перемещением путевых переключателей.

Для получения автоматических циклов обработки в приводах главного