Дистанционное управление столом продольно-строгального станка. Схема устройства позиционно-следящей системы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.О.СУХОГО

Факультет автоматизированных и информационных систем

Кафедра «Автоматизированный электропривод»

Лабораторная работа № 2

по дисциплине: «Автоматизация типовых технологических установок и комплексов»

«Дистанционное управление столом продольно-строгального станка»

Исполнитель:   студент гр. ЭП-41                                                                                                            

Руководитель: доцент, к.т.н.

Гомель 2006

Рис.1. Схема устройства позиционно-следящей системы

Рис.2. Зависимости U_{вх фд}=f(α) и U_вых=f(α)

Рис.3. Диаграммы выходного задающего

Описание схемы лабораторного стенда

В современных крупных металлорежущих станках, учитывая их большие габариты, целесообразно сосредоточить управление станка в одном месте, а также ввести дистанционное задание технологических и размерных параметров.

В работе рассматривается один из вариантов дистанционного задания хода стола и формирования оптимального графика его перемещения. Оптимальному графику движения стола с учётом ограничения потерь в приводном двигателе соответствуют параболическое изменение скорости во времени в период разгона и замедления. При осуществлении такого графика необходимо также учитывать ограничение ускорений  величиной не более 2м/с². При этом точность прихода стола в точку изменения направления движения должна быть не более 10 ÷ 20 мм независимо от установленной скорости движения стола. На рис.1 приведена схема устройства позиционно-следящей системы, выполненной полностью на бесконтактных элементах с ограничением скорости отработки перемещения величиной заданной скорости рабочего или обратного хода и принудительным заданием темпа замедления при подходе стола и точки изменения направления движения. Это достигается с помощью плавного изменения задающего напряжения по закону                                                     где

U_зад – напряжение, задающее скорость движения электропривода;

k – коэффициент пропорциональности;

a – расчётное ускорение;

s – расстояние до точки изменения направления движения.

Задатчиком величины перемещения стола в системе является сельсинный управляемый элемент – СУЭ (например, СУЭ1 или СУЭ2). Он состоит из сельсина-датчика – СД и сельсина-приёмника – СП. Ротор СД через редуктор связан с двигателем стола, а ротор СП – с рукояткой переключателя задания длины хода стола. Напряжение однофазной обмотки СП, расположенной на роторе и работающей в трансформаторном режиме, определяется U_вых=U_m·sinα, где α – угол между роторами СП и СД, U_m – амплитуда напряжения однофазной обмотки СП. Отсюда следует, что величина и фаза напряжения однофазной обмотки СП зависит от угла рассогласования α, причём при α=0 и 180° напряжение U_вых=0, а при переходе угла α через 0° и 180° фаза напряжения обмотки СП изменяется на 180°.

Однофазная обмотка СП соединена с формирователем Ф и с фазовым дискриминатором ФД. Фазовый дискриминатор предназначен для определения момента перехода угла рассогласования роторов СП и СД через 0°, а тем самым для фиксирования прихода стола в точку изменения направления его движения. Напряжение на выходе ФД пропорционально U_вых СП и имеет знак, зависящий от его фазы. Если входной сигнал U_вх равен нулю, то в положительный полупериод опорного напряжения U_оп вентили проводят одинаковые токи, на обоих резисторах будут одинаковые напряжения, а, следовательно, выходное напряжение ФД будет равно нулю. Во второй полупериод U_оп оба вентиля закрыты. При U_вх≠0 на выходе ФД появляется напряжение, величина и знак которого будет определяться разностью токов, проходящих по резисторам. То есть U_фд =2·k·U_{вх m}·sinα. Знак U_фдбудет меняться при переходе напряжения U_вых СП через ноль.