Технологические объекты управления реферат

Обновлено: 05.07.2024

Рассмотрение схемы токарно-винторезного станка. Определение разрядности и объема устройства с числовым программным управлением. Схемы подключения электроавтоматики к станку. Реализация комплекса вспомогательных функций автоматической смены инструмента.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 28.12.2015
Размер файла 319,5 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Российской федерации

ГОУ ВПО Тульский государственный университет

Кафедра “Автоматизированные станочные системы”

Проверил Аржаных Э.В.

Проект защищен Сальников В.С.

1. Исходные данные

Согласно задания, выбираем датчик обратной связи: фотоимпульсный датчик ВЕ-178, величина относительной дискреты =2500 мм/об; тип интерфейса связи со станком - ЦАП; тип цикла позиционирования
К1= К2=К3=1, U4=4U1 .

2. Анализ кинематики станка

Рассмотрим кинематическую схему токарно-винторезного станка 16К20Т1. Кинематическая схема состоит из следующих цепей:

-привод главного движение: М1;

-продольное перемещение: продольная подача (привод Х) М2;

-поперечное перемещение : поперечная подача (привод Y) М3;

-привод пиноли задней бабки: М4;

-привод револьверной головки М5;

Кроме вышеперечисленных приводов на станке установлены приводы насоса, системы подачи смазки и подачи СОЖ.

В качестве приводов подач используется комплектный электропривод ДПТ (М2, М3). В качестве привода главного движения используется односкоростной асинхронный двигатель(М1). Двигатель М4 и М5 так же являются односкоростными асинхронными. Станок имеет две управляемые координаты: Х - продольное перемещение, Y - поперечное перемещение. Контроль перемещения по оси Х осуществляется при помощи конечных выключателей SQ1…SQ4, по оси Z - SQ5…SQ8,а контроль поджима/зажима пиноли осуществляют конечные выключатели SQ9..SQ10. Контроль за работой блоков-двоек осуществляется при помощи конечных выключателей SQ11..SQ14,контроль управления револьверной головкой осуществляют конечные выключатели SQ15..SQ26. На каждом ходовом винте установлен датчик типа ВЕ-178. Привод главного движения состоит из односкоростного асинхронного двигателя мощностью 5,5 кВт, коробки скоростей и шпинделя установленного в шпиндельной бабке. Контроль за вращением шпинделя осуществляется при помощи датчика резьбонарезания типа ВЕ-178. Переключение скоростей происходит при помощи блоков, приводимых в движения кулачками.

3. Функциональная схема СЧПУ

Данная СЧПУ имеет класс структуры: мультипроцессорные блочного и блочно-модульного исполнения (с независимыми процессорами).

Основные характеристики данной СЧПУ:

1. вычислитель: вид - однокристальная микроЭВМ,

тип - ВМ1, ВМ2, ВМ3,

2. Объем ОЗУ, Кбайт - 28 для двухблочного исполнения.

3. Объем ППЗУ (ПЗУ), Кбайт - 48 для двухблочного исполнения.

4. Быстродействие, тыс.оп./сек - 380.

5. Энергонезависимая память, Кбайт: штатная - 32,

внешняя - 256 (ЦМД-3101).

6. Программируемый таймер, шт. - 1.

7. Телеграфный канал - 3.

Мультипроцессоры (блочные и блочно-модульные УЧПУ) позволили реализовать ряд новых функций. Наличие отдельного процессора у дисплейного блока сделало возможным введение в УЧПУ развитых средств диалогового задания управляющей программы с графическим отображением на дисплее траектории движения инструмента. Создание процессорных модулей управления приводами (в блочно-модульных системах) привело к расширению числа управляемых координат. Увеличение объемов памяти позволило организовать хранение информации, необходимой для функционирования ГП-модулей в условиях безлюдной технологии.

Мультипроцессорные системы позволяют организовать многопрограммную обработку различными шпинделями. При этом каждый шпиндель перемещается по своей программе.

Наличие отдельного дисплейного процессора позволяет вводить новую управляющую программу во время обработки по другой программе. Приведенные примеры далеко не ограничивают новые качественные показатели мультипроцессорных систем.

Второй блок имеет различные исполнения в зависимости от состава входящих в него модулей. Этот блок выполняет функции управления приводами, электроавтоматикой станка и хранения технологического ПрО. Конструктивно блоки выполнены в виде герметизированных корпусов.

управление программный электроавтоматика станок

Первый блок устанавливают на станке со стороны оператора, а второй встраивают в станок или в шкаф электрооборудования.

Модульный принцип компоновки аппаратных средств позволяет построить различные исполнения УЧПУ. Некоторые из базовых модификаций приведены в табл. 1. Структурные схемы первой и второго блоков представлены на рис. 2, 3.

Тип блока (микроЭВМ)

Данные второго блока

МС 2101.01 (двухблочное исполнение)

Пять каналов связи с импульсными датчиками; три канала управления приводом, 120 входов/64 выхода.

МС 2101.04 (двухблочное исполнение)

Пять каналов связи с импульсными датчиками; четыре канала управления приводом (четыре координаты), 64 входа/32 выхода. Четыре канала АЦП на девять разрядов.

МС 2101.02 (трехблочное исполнение)

Фрезерно-сверлильные многоцелевые и ГПМ

Пять каналов связи с импульсными датчиками; четыре канала управления приводом, 64 входа/32 выхода + 192 входа/96 выходов.

Вычислитель микроЭВМ каждого блока состоит из следующих узлов: АЛБ (арифметико-логический); ПЗУ; ОЗУ; ИРПС (интерфейса радиального последовательного); БС (узла синхронизации) и БРП (узла радиальных прерываний).

Арифметико-логический узел (АЛБ) предназначен для выполнения действий над операндами и формирования адресов команд и операндов. Он выполнен на одной сверхбольшой интегральной микросхеме К1801ВЕ1, которая содержит восемь 16-разрядных регистров общего назначения (РОН), два из которых системные: указатель стека, содержащий адрес последней заполненной ячейки стека, и счетчика команд, содержащий адрес очередной выполняемой команды. Кроме восьми РОН, АЛБ оснащен регистром состояния, содержащим информацию о текущем состоянии АЛБ: текущий приоритет АЛБ, значения кодов условий ветвления, зависящих от результатов выполнения операций, и т. д.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) предназначено для хранения неизменяемых программ матобеспечения. При обращении к ПЗУ возможно только чтение информации. ПЗУ вычислителя микроЭВМ НМС 12401 имеет объем до 12К слов, а вычислителя НМС 12402 20К слов (16-разрядных).

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) используют для хранения переменных программ матобеспечения, операндов, векторов, организации стека. ОЗУ выполнено на микросхемах динамического типа. При отключении питающего напряжения регенерация информации в ОЗУ обеспечивается аппаратными средствами. ОЗУ микроЭВМ первого и второго блоков имеют соответственно 16К и 8К слов. ОЗУ содержит регистр состояния, который доступен для чтения и записи информации.

Интерфейс радиальный последовательный (ИРПС) содержит БИС телеграфного канала (ТК) (три дуплексных асинхронных канала) передачи и приема последовательной информации, общую схему управления и общий регистр состояния.

Узел синхронизации (БС) формирует синхронизирующие сигналы в широком диапазоне частот: 8 мГц, 4 мГц, 50 кГц, 10 кГц, 5 кГц, 500 Гц. Частота 10 кГц поступает на программируемый таймер с регистрами данных и управления, минимальная дискрета которого составляет 0,1 мс.

Узел радиальных прерываний (БРП) формирует прерывания и векторы прерываний для АЛБ.

Дисплейный узел (УОМ), выполненный на плазменном дисплее, позволяет вывести графическую и буквенно-цифровую информацию.

Узел связи с электроавтоматикой (ЭА) содержит 32 выхода и 64 входа. Максимальная частота переключения линий управления 10 кГц. В блоке они разделяются на группы по восемь линий в канале. Каждый канал имеет свой адрес и схему управления, содержащую восьмиразрядный регистр информации и четырехразрядный регистр управления.

Узел связи с усилителями приводов и измерительными преобразователями включает четыре канала связи с приводами и пять каналов связи с фотоимпульсными датчиками (один канал для электронного маховика).

Аналого-цифровые преобразователи в зависимости от исполнения могут быть выполнены девяти- или двенадцатиразрядными и рассчитаны на напряжение ±10 В.

Встроенные аппаратные средства контроля имеются во многих блоках УЧПУ и реализуются на основе разных принципов. В СБИС АЛУ блока вычислителя предусмотрены аппаратные прерывания по ошибке обращения к каналу, резервной команде и нарушению питания. Для повышения надежности работы канала (БИРПС) БИС телеграфного канала осуществляет аппаратный контроль на четность принятой информации и контролируется соблюдение протокола обмена. В приемнике реализованы средства защиты от ложного старта, а также интегратор входных импульсов.

Контроль измерительного тракта в контроллере ИПП и связь с фотоимпульсными датчиками обеспечивают аппаратные прерывания при обрыве и коротком замыкании сигналов.

Доступность регистров по чтению/записи обеспечивает возможность диагностики контроллеров ИПП и ЭА до программно доступных регистров.

Для повышения надежности работы ОЗУ большая интегральная схема выполняет коррекцию одиночных ошибок в считанной из памяти информации с помощью кода Хэмминга, а также сигнализирует о двойной, ошибке. Исправление ошибок в памяти является мощным средством повышения надежности. Существуют также более развитые схемы, позволяющие исправлять двухбитовые ошибки. Контроль этих ошибок может реализоваться схемными или программными методами, а также смешанным аппаратно-программным способом. Однако все коды построены по одному общему принципу: исходя из определенных сочетаний битов контролируемых данных, формируются дополнительные биты, называемые контрольными или битами четности. Зная положение этих битов в закодированном слове данных и их значения (1 или 0), можно обнаружить определенное число ошибок. Автоматическое исправление некоторых из этих ошибок сводится к замене 1 на 0 или наоборот. Обычно число автоматически исправляемых ошибок в слове меньше числа ошибок, которое можно обнаружить.

Применение корректирующих кодов является одним из самых перспективных методов повышения надежности при все возрастающих объемах памяти УЧПУ.

Создание программно-математического обеспечения микропроцессорного УЧПУ является весьма трудоемким и дорогостоящим процессом.

ПК, кроме функции управления электроавтоматикой оборудования, позволяют управлять приводами вспомогательных механизмов в режиме позиционирования, что расширяет возможности УЧПУ.

3.2 Определение разрядности и объема ОЗУ

По адресам координатных перемещений (X, Y, Z) необходимо определить величину максимального перемещения в дискретах.

где ? - цена одной дискреты, мм;

YMAX - максимальное перемещение по координате X, мм;

где h - шаг ходового винта;

где n - число разрядов NMAX.

С учетом знакового разряда: n* = 6 + 1 = 7.

Емкость одной ячейки памяти - 1 байт двоичной информации. Если принять восьмиричную систему счисления, то в две последовательные ячейки (16 бита) могут быть записаны 5 разрядов восьмиричного числа (16/3 = 5 + 1/3).

Для записи N*MAX 8 необходимо m ячеек памяти:

Стандартный кадр управления программы: круговая интерполяция без указания скорости подачи имеет вид:

G02 X + XMAX Y + YMAX I + XMAX J + XMAX

и занимает объем

1 + 1 + 1 + m + 1 + m + 1 + m + 1 + m = 6 + 4•m

ячеек памяти. Таким образом, если ввести перерасчет управляющей программы через кадры круговой интерполяции, то объем памяти, необходимый для ее хранения

VОЗУ = (300…1000)•(6 + 4•m)

VОЗУ = 300•(6 + 4•3) = 5400 байт = 5,4 Кбайт

Кроме управления приводами перемещений СЧПУ организует и формирует сигналы управления электроавтоматикой станка.

Максимально время формирования управляющих импульсов

где VБ.Х. - скорость быстрых ходов, м/мин;

fMAX - максимальная частота импульсов, поступающих с ДОС в СЧПУ.

Минимальный период выдачи импульсов на выходе КЭА определяется временем вычислительных операций, выполняемых в соответствии с заданным алгоритмом позиционирования.

Время вычислительных операций

где W - быстродействие микроЭВМ;

n - число команд по программе, реализующей алгоритм позиционирования.

Тогда максимально время управляющего сигнала на выходе КЭА

где К - коэффициент, учитывающий несоответствие реальной длительности выполнения операций алгоритма позиционирования длительности операций, используемых для определения быстродействия микроЭВМ (К = 1,5);

фАП - время задержки в аппаратной части КЭА или время преобразования (фАП = 1,7 мкс).

По адресам координатных перемещений (Х,Y,Z) необходимо определить величину максимального перемещения в дискретах.

где - цена одной дискреты, мм;

, h - шаг ходового винта

- максимальное перемещение по координате Х, мм.

, где n - число разрядов .

Емкость одной ячейки памяти - один байт двоичной информации. Если принять восьмиричную систему счисления, то в две последовательные ячейки(16 бит) могут быть записаны 7 разрядов восьмиричного числа .

Для записи в этом случае потребуется ячеек.

Стандартный кадр управляющей программы: круговая интерполяция без указания скорости подачи имеет вид

и занимает объем

ячеек памяти. Таким образом, если ввести перерасчет управляющей программы через кадры круговой интерполяции, то объем памяти, необходимый для ее хранения

Кроме управления приводами перемещений СЧПУ организует и формирует сигналы управления электроавтоматикой станка.

Максимальное время формирования управляющих импульсов

где - скорость быстрых ходов, м/мин;

- максимальная частота импульсов, поступающих с ДОС в СЧПУ.

Минимальный период выдачи импульсов на выходе КЭА определяется временем вычислительных операций, выполняемых в соответствии с заданным алгоритмом позиционирования.

Время вычислительных операций

где W - быстродействие микроЭВМ,

n - число команд по программе, реализующей алгоритм позиционирования.

Тогда максимальное время управляющего сигнала на выходе КЭА

К=1,5 - коэффициент, учитывающий несоответствие реальной длительности выполнения операции алгоритма позиционирования длительности операции.

=1,7 мкс - время задержки в аппаратной части КЭА или время преобразования.

4. Схемы электроавтоматики и подключения СЧПУ к станку

4.1 Электрическая принципиальная схема электроавтоматики станка

Схема электроавтоматики станка показана на рис. 2. и содержит:

1 - подключение к питанию комплектных приводов подач и главного движения с указанием выходов контроля состояния: готовность привода, управление приводом, термозащита. Соединение блоков управления с двигателями, тахогенераторами, термодатчиками.

2 - подключение электродвигателей постоянного тока винтового конвейера, револьверной головки и перемещения задней бабки.

3 - средства защиты.

вводный автомат защиты QF1; предназначен для защиты всей электроавтоматики станка от перегрузок .

автоматы защиты комплектных приводов подач и главного движения QF2, QF3, QF4 от перегрузок.

тепловые реле КК1…КК3; предназначены для защиты электродвигателей от недопустимого перегрева при длительных перегрузках. Предназначены для обеспечения защиты трансформаторов и цепей управления от перегрева и короткого замыкания.

блоки для защиты от электрических помех электродвигателей.

4 - трансформаторы.

для формирования напряжений, питающих промежуточные схемы управления TV 1, TV 2 и сигнализатор заземления.

для формирования напряжений, питающих комплектные электроприводы TV 3, TV 4, TV 5.

5 - средства индикации.

контроль напряжения Н 1; предназначен для контроля напряжения в цепях питания.

сигнализатор заземления Н 2, Н 3; предназначен для индикации наличия заземления.

Технологические объекты управления ( ТОУ) подобных производств имеют, как правило, несколько возможных каналов управления, причем эти каналы управления характеризуются различными статическими и динамическими свойствами. При решении задачи автоматизации ТОУ классическим подходом к выбору канала управления является подход, при котором выбирается тот канал управления, который обладает лучшими динамическими свойствами. Но такой подход часто не дает правильного выбора, так как не учитывает ограничения, наложенные на управляющие переменные, которые резко снижают качество управления. [4]

Технологический объект управления ( ТОУ) - это совокупность технологического оборудования и реализованного на нем по соответствующим алгоритмам и регламентам технологического процесса. В зависимости от уровня АСУ ТП технологическим объектом управления могут быть технологические агрегаты и установки, группы станков, отдельные производства ( цехи, участки), реализующие самостоятельный технологический процесс; производственный процесс всего предприятия, если управление им сводится к рациональному выбору и согласованию режимов работы агрегатов, участков и производств. [6]

Технологический объект управления ( ТСУ) является сложным технологическим комплексом. [7]

Технологический объект управления - это совокупность технологического оборудования и реализованного на нем по соответствующим регламентам технологического процесса. К технологическим объектам управления могут относиться технологические агрегаты и установки, реализующие самостоятельный технологический процесс, а также отдельные производства ( цехи, участки) или технологический, процесс всего химического предприятия. [8]

Технологический объект управления ( ТОУ) для АСУ ТП КС - автоматизированное основное и вспомогательное оборудование промышленной площадки КС и обслуживаемых персоналом данной КС подводящего и отводящего участков линейной части газопровода. [9]

Технологический объект управления ( ТОУ) - это совокупность технологического оборудования и реализованного на нем по соответствующим инструкциям или регламентам технологического процесса производства. [10]

Технологический объект управления ( ТОУ) - совокупность технологического оборудования и реализованного на нем по соответствующим инструкциям или регламентам технологического процесса производства, рассматриваемая как объект управления. [11]

Технологическими объектами управления в процессе транспорта газа, на которых могут создаваться АСУ ТП, являются магистральный газопровод или комплекс магистральных газопроводов газотранспортного объединения, КС с прилегающим линейным участком и СПХГ. [12]

Если технологический объект управления достаточно сложен, те получение математических зависимостей дм его метематичеокоя модели также становится весьма оложным и громоздким. В won случае наиболее употребительным приемом сокраввния матшатмчвокого описания являе-оя декомповяция, т.е. рввбиенив Т0У на подсистеме ияи блоки. Основная цель декомпоеиши - разделение ТОУ на части, име-гайе меньшую сложность, с моиыш числом элементов и свявей и, следовательно, о меньшим числен параметров. Раадвлеяив объекта яв части ( блоки, подсистемы) нводноатчно. [13]

Под технологическим объектом управления ( ТОУ) понимается совокупность технологического оборудования и реализуемого в нем технологического процесса производства или транспортирования продукции. [15]

Эффективность производства, его технологический процесс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решение технических вопросов и экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок.

Значение постановки всех этих вопросов при подготовке квалифицированных кадров специалистов производства, овладевших инженерными методами проектирования производственных процессов, очевидно. В связи с этим в учебном процессе высших учебных заведений значительное место отводится самостоятельной работе.

Основная задача курсового проектирования заключается в разработке электрических схем подключения УЧПУ и разработке программного обеспечения одного из циклов позиционирования для станка, на который выдано задание.

1. Анализ исходных данных

Вариант задания: 121.01

Определяем параметры задания:

Тип датчика обратной связи (D0):

фотоимпульсный датчик ВЕ-178. Относительная дискрета =2500 мм/об.

Тип интерфейса связи со станком (D1D0):

Тип цикла позиционирования (D2D0):

Тип базовой УЧПУ (D2D1):

Скорость перемещения исполнительного органа (D5):

рабочая подача 1,2 м/мин, скорость быстрых ходов 4,8 м/мин

Величина максимального перемещения (D6):

величина максимального перемещения 500 мм.

Для систем с мультиплексированной шиной адрес внешних устройств принимаем равным А8=АБ+Х8.

Здесь АБ - начальный адрес, закрепленный за внешними устройствами в данной СЧПУ, а Х8 = Р8.

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

К - коэффициент усиления системы по одной из координат, с-1.

Т - постоянная времени системы, с.

С целью сохранения устойчивости и обеспечения колебательного перехода процесса, принимаем

К=100 + 5n, 1/с; Т=0,5(l+1)10-2, c

2. Анализ кинематики станка

Кинематическая схема состоит из следующих цепей:

вращения шпинделя - главное движение М1;

продольное перемещение суппорта: продольная подача (привод Z) М2;

поперечное перемещение суппорта: поперечная подача (привод X) М3;

вращение револьверной головки М4;

перемещение пиноли задней бабки (привод Z) М5;

Кроме вышеперечисленных приводов на станке установлен привод насоса системы подачи СОЖ.

В составе привода главного движения используется асинхронный двигатель, а в приводе подач используются двигатели постоянного тока.

Токарный станок 16К20 имеет компоновку с горизонтальными направляющими. На станине располагается шпиндельная бабка с коробкой скоростей, револьверная головка и задняя бабка. Станок имеет три управляемые координаты: Z - перемещение суппорта вдоль оси шпинделя, Z - перемещение задней бабки, X - перемещение суппорта перпендикулярно оси шпинделя. Контроль перемещения по оси Z осуществляется при помощи конечных выключателей SQ1…SQ4, по оси X - SQ5…SQ8, по оси Z - SQ15, SQ16. На каждом ходовом винте установлен датчик типа ВЕ-178.

Привод главного движения станка выполнен на базе асинхронного двигателя АИР132S6 мощностью 5.5 кВт и восьмиступенчатой коробки скоростей, применяемой для расширения диапазона регулирования. Переключение передач коробки скоростей осуществляется включением электромагнитных муфт. Контроль за вращением шпинделя осуществляется при помощи датчика резьбонарезания типа ВЕ-178.

Приводы продольного и поперечного перемещения суппорта выполнены индивидуальными. В них использованы двигатели постоянного тока типа 4П0.

Смена инструмента револьверной головки на 6 инструментов происходит при помощи электродвигателя М4 следующим образом: револьверная головка поворачивается до заданной позиции с небольшим перебегом; и при по достижении одного из конечных выключателей SQ11…SQ16 включается реверс двигателя и происходит посадка в заданную позицию, нажатие SQ17 и отключение двигателя.

3.Функциональная схема СЧПУ

Технологическим процессом называется последовательная смена во времени состояний комплекса производственного оборудования, материальных и энергетических потоков, способов обработки или переработки сырья, полуфабрикатов для изготовления готовой продукции.

Технологический процесс стремятся осуществить по наилучшему варианту из множества возможных, руководствуясь, в основном, логикой, опытом и интуицией проектировщиков и эксплуатационников. Если выбор варианта основан только на этом, то нет оснований утверждать, что он оптимален. Данный выбор необходимо подтвердить более строгими методами. При этом следует рассмотреть, количественно и качественно оценить большое множество вариантов, имеющихся при проектировании и проведении технологических процессов. Эту задачу можно решить с помощью теории оптимизации, методов и средств математического моделирования, используя для этого системный подход в исследовании и проектировании технологических процессов как объектов управления.

Под технологическими объектами управления (ТОУ) понимают совокупность технологического оборудования и реализованного на нем по соответствующим регламентам и инструкциям технологического процесса производства.

Технологическая установка — это совокупность нескольких взаимосвязанных аппаратов и машин, в которых выполняется определенная технологическая операция. Примерами могут быть операции приготовления жидких полуфабрикатов (приготовление закваски, активированных дрожжей, растворов соли, сахара и др.).

Технологическая линия может содержать ряд технологических установок, агрегатов и аппаратов, в которых осуществляется несколько технологических процессов (например, линия тестопри- готовления, производство вафель, печенья и др.).

На стадии проектирования систем управления технологическими процессами ТОУ необходим тщательный анализ. Он должен быть системным, обуславливающим исследование технологического процесса по техническому оснащению и внедрению новых технологий, качеству сырья и готовой продукции, организации управления процессом.

В ходе анализа изучают технологические процессы конкретного производства, определяют величины (параметры), характеризующие процесс, выявляют взаимосвязи между ними.

Совокупность действий (операций) над исходным сырьем, полуфабрикатами или ингредиентами продуктов и продуктами, а также технологические процессы как набор последовательных действий и явлений можно рассматривать согласно теории систем как технологические объекты или технологии (ТЕХ).

Как правило, современные ТЕХ состоят из взаимосвязанных совокупностей чередующихся во времени технологических процессов, их хронологических последовательностей.

Эти технологии обладают определенными структурами, входами и выходами, влияющими на них факторами, а также управляющими воздействиями в целях оптимизации их действий и получения продукта стандартного качества.

Это позволяет производить их математическое моделирование для поиска приемлемых, а иногда наилучших (оптимальных) критериев управления.

Все входы и выходы ТЕХ образованы материальными, финансовыми и информационными потоками данных. Посредством этих потоков конкретная ТЕХ, связывается с другими технологиями ТЕХ2, ТЕХ3 в том числе и с потребителями (потреби

тельским рынком). При этом следует различать операционные (вход, выход) и управляющие (управление) потоки данных.

По входу и выходу состояние ТЕХ характеризуется ее основными техническими показателями, совокупность которых (например, из N показателей) и образует операционные потоки данных (количество сырья, полуфабрикатов, готовой продукции различного типа; их общие технологические параметры и параметры состава и свойств, а также важнейшие экономические показатели). Схема объекта управления приведена на рис. 2.4.

В общем случае компоненты потоков, например входных данных, составят согласно TV-пространству вектора .(х„, .

) состояние ТЕХ, зависящей от дискретного времени где t= 0, 1, 2, . Т, а—основная единица времени существенного изменения состояния ТЕХ (квант времени), т.

На практике обычно сначала изменяют структуру, а затем управляют состоянием ТЕХ при не зависящей от управления структуре.

щений или так называемых помех, действующих на ТЕХ.

Помехи создают ситуации информационной неопределенности ТЕХ. Физическая природа помех и механизмы их воздействия на ТЕХ могут быть разнообразными. Согласно системному подходу, возможно выделить следующие типы воздействия на структурные параметры ТЕХвоздействие на поток управляющих данных , ,,, примешивание к вектору

Так как поток помех является случайным или неопределенным процессом, то и поток состояний ТЕХ также случайный или неопределенный процесс — процесс при условии наличия помех.

Эффективность производства, его технологический процесс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решение технических вопросов и экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок.

Значение постановки всех этих вопросов при подготовке квалифицированных кадров специалистов производства, овладевших инженерными методами проектирования производственных процессов, очевидно. В связи с этим в учебном процессе высших учебных заведений значительное место отводится самостоятельной работе.

Основная задача курсового проектирования заключается в разработке электрических схем подключения УЧПУ и разработке программного обеспечения одного из циклов позиционирования для станка, на который выдано задание.

1. Анализ исходных данных

Вариант задания: 121.01


D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
110= 0 0 0 0 0 0 0 1

Определяем параметры задания:

Тип датчика обратной связи (D0):

фотоимпульсный датчик ВЕ-178. Относительная дискрета D=2500 мм/об.

Тип интерфейса связи со станком (D1D0):

Тип цикла позиционирования (D2D0):

Тип базовой УЧПУ (D2D1):

Скорость перемещения исполнительного органа (D5):

рабочая подача 1,2 м/мин, скорость быстрых ходов 4,8 м/мин

Величина максимального перемещения (D6):

величина максимального перемещения 500 мм.

Для систем с мультиплексированной шиной адрес внешних устройств принимаем равным А8=АБ+Х8.

Здесь АБ – начальный адрес, закрепленный за внешними устройствами в данной СЧПУ, а Х8 = Р8.

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


;

К – коэффициент усиления системы по одной из координат, с-1.

Т – постоянная времени системы, с.

С целью сохранения устойчивости и обеспечения колебательного перехода процесса, принимаем

К=100 + 5n, 1/с; Т=0,5(l+1)×10-2, c

Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 21572
Количество таблиц: 2
Количество изображений: 3

Читайте также: