Пункт4КП (Курсовой проект по проектированию мехатронных систем), страница 2

С помощью этой формулы можно рассчитать значения приращений периода следования импульсов для данного примера:

Сегмент 1 (ускорение): приращение периода следования импульсов = -2;

Сегмент 2 (постоянная скорость): приращение периода следования импульсов = 0;

Сегмент 3 (замедление): приращение периода следования импульсов = 1.

В таблице 4 приведены значения для генерирования последовательности импульсов из примера (предполагается, что таблица профиля находится в памяти переменных, начиная с V500). Можно включить в свою программу команды для загрузки этих значений в память переменных, или определить значения профиля в блоке данных.

Таблица 4.4 Значения таблицы профиля

Чтобы определить, приемлемы ли переходы между сегментами последовательности импульсов, нужно знать период для последнего импульса сегмента. Если приращение периода следования импульсов не равно 0, необходимо рассчитать период для последнего импульса сегмента, так как это значение не указано в профиле. Для расчета периода для последнего импульса используйте следующую формулу:

Период последнего импульса сегмента = + ( * ( - 1))

где: - приращение периода следования импульсов для этого сегмента.

В то время как приведенный выше упрощенный пример полезен в качестве введения, реальные приложения могут потребовать более сложных профилей последовательностей импульсов. Помните, что приращение периода следования импульсов может быть задано только как целое количество микросекунд или миллисекунд, и изменение периода выполняется на каждом импульсе. Влияние этих двух пунктов состоит в том, что расчет приращения периода следования импульсов для данного сегмента может потребовать итеративного подхода. Может потребоваться некоторая гибкость в значении конечного периода следования импульсов или количества импульсов для данного сегмента. В процессе определения правильных значений таблицы профиля может быть полезна длительность данного сегмента профиля. Время, необходимое для завершения данного сегмента профиля, может быть рассчитано с помощью следующей формулы:

Длительность сегмента = * ( + ( /2 * ( - 1)))

4.7 Инициализация вывода PTO для многосегментного режима

Обычно, чтобы сконфигурировать и инициализировать PTO для вывода импульсов в многосегментном режиме, используется подпрограмма. Подпрограмма инициализации вызывается из основной программы. С помощью бита первого цикла (SM0.1) установите выход, используемый функцией PTO, в 0, и вызовите подпрограмму, в которой выполняется инициализация. Если вы используете вызов подпрограммы, то следующие циклы эту подпрограмму больше не вызывают, что сокращает время цикла и делает структуру подпрограммы более обозримой.

Сформировав в основной программе вызов подпрограммы для инициализации, действуйте следующим образом, чтобы создать в этой подпрограмме логику управления для формирования вывода импульсов на Q0.0:

1. Сформируйте управляющий байт, загрузив одно из следующих значений в SMB67: 16#A0 (для выбора микросекунд) или 16#A8 (для выбора миллисекунд).

Оба эти значения разблокируют функцию PTO/PWM, выбирают функцию PTO, выбирают многосегментный режим и выбирают базу времени (микросекунды или миллисекунды).

2. Загрузите значение начального смещения в памяти переменных для таблицы профиля в формате слова в SMW168.

3. Сформируйте значения сегментов в таблице профиля в памяти переменных. Обратите внимание на то, чтобы количество сегментов (первый байт таблицы) было указано правильно.

4. (Не обязательно) Если по окончании последовательности импульсов вы хотите выполнить соответствующую операцию, вы можете запрограммировать прерывание, поставив программу обработки прерываний в соответствие событию "Последовательность импульсов завершена" (прерывающее событие 19). Используйте для этого команду ATCH и выполните затем команду ENI для разблокировки всех прерываний.

5. Выполните команду PLS (чтобы S7.200 запрограммировал генератор PTO/PWM).

6. Выйдите из подпрограммы.

4.8 Ввод максимальной скорости вращения и скорости вращения при пуске и останове

Вы должны указать для своего приложения максимальную скорость (MAX_SPEED) и скорость при пуске и останове (SS_SPEED):

- MAX_SPEED: Введите значение для оптимальной рабочей скорости вашего приложения с учетом возможного вращающего момента вашего двигателя. Вращающий момент, необходимый для привода нагрузки, определяется трением, инерцией и временами ускорения и замедления. Мастер управления позиционированием рассчитывает и отображает минимальную скорость вращения, которой может управлять модуль позиционирования для указанного значения MAX_SPEED.

Введите значение в рамках возможностей вашего двигателя приводить в движение нагрузку при малых скоростях. Если значение SS_SPEED слишком мало, то двигатель и нагрузка могут совершать колебания или перемещаться короткими прыжками в начале и конце пути. Если значение SS_SPEED слишком велико, то двигатель может терять импульсы при запуске, а нагрузка может увлекать двигатель за собой при попытке останова.

Рисунок 4.5 - Максимальная скорость и скорость при пуске и останове

В спецификациях двигателей скорость вращения при пуске и останове при определенной нагрузке указывается различными способами. Обычно значение SS_SPEED составляет от 5 до 15% от значения MAX_SPEED.

На рисунке 4.6 показана типичная нагрузочная кривая (вращающий момент/скорость) двигателя.

Рисунок 4.6 - Типичная нагрузочная кривая для двигателя

4.9 Расчет профиля

1. Определяем количество импульсов Их, необходимое для перемещения по оси Х:

где И_об – количество импульсов, необходимое для вращения двигателя на один оборот;

p – шаг шарико-винтовой пары, мм;

i – передаточное отношение редуктора.

2. Находим рабочую n_раб и минимальную n_min частоту вращения двигателя

где V_sраб – рабочая подача, мм/мин;

V_smin – минимальная подача, задано 10% от V_sраб.

3. Расчитываем период импульса для рабочей n_раб - Т_раб и минимальной n_min - Т_minчастоты вращения двигателя

4. Определяем количество импульсов в 1-ом сегменте (разгон)

Количество импульсов в 3-ем сегменте (торможение)

Количество импульсов во 2-ом сегменте (рабочее перемещение)

Приращение периода следования импульсов для сегмента =

где: - конечное значение периода следования импульсов для данного сегмента;

- начальное значение периода следования импульсов для данного сегмента;

- количество импульсов в данном сегменте.

С помощью этой формулы можно рассчитать значения приращений периода следования импульсов для данного примера:

Сегмент 1 (ускорение): приращение периода следования импульсов

.

Сегмент 2 (постоянная скорость): приращение периода следования импульсов = 0;

Сегмент 3 (замедление): приращение периода следования импульсов = 1.

В таблице 4.5 приведены значения для генерирования последовательности импульсов из примера (предполагается, что таблица профиля находится в памяти переменных, начиная с V500). Можно включить в свою программу команды для загрузки этих значений в память переменных, или определить значения профиля в блоке данных.

5. Заполняем таблицу 5

Таблица 4.5 – Значения таблицы профиля

4.10 Составляем программу на языке STEP 7.

Программирование профиля, состоящего из 3-х секций показано на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7 Программа профиля

Дисц. 3455 Москва 5 курс