13А_Электропривод с ЧПУ (конспект за второй семестр 4-го курса, преподаватель Ляхова)

Электропривод с ЧПУ.

Программа управления электропривода (электродвигателя М1) манипулятора представляет собой три 4-разрядных кода, записанных на регистрах RG1 - RG3. Каждому коду соответствует определенный угол поворота вала электродвигателя. Начальный и максимальный углы поворота задаются контактными путевыми (концевыми) выключателями манипулятора. Вал электродвигателя поворачивается одновременно сo скользящим контактом потенциометрического датчика R1 угла поворота. При повороте на полный угол величина напряжения, подаваемая с потенциометрического датчика, меняется от 0 до напряжения питания(+U).

Напряжение с потенциометра подается на неинвертирующий вход операционного усилителя, работающего в режиме компаратора. На другой вход усилителя подается напряжение, соответствующее двоичному коду программы, заданной состоянием триггеров выполняющего роль ЦАП 2-ого 4-разрядного регистра.

При исходном положении двигателя и датчика выходное напряжение усилителя отрицательное. Электромагнитное реле К1 замыкает цепь питания двигателя. Он начинает вращаться и через редуктор сдвигает контакт потенциометра. Напряжение на неинвертирующем входе усилителя возрастает, увеличивая выходное напряжение. Как только напряжение на неинвертирующем входе будет даже ненамного больше напряжения прямого входа, выходное напряжение станет положительным. Сработает реле К1: разомкнет цепь питания двигателя. Он остановится. Отключенный электродвигатель не будет реагировать на ложные сигналы при смене программы. На этом заканчивается 1-ый шаг программы. Возвращение вала двигателя в исходное состояние производится реверсированием - подачей напряжения другой полярности.

Переход ко 2-ому этапу программы осуществляется путем сдвига кода в 3-х регистрах. После 4 импульсов сдвига вправо произойдет смена кодов в регистрах, соединенных кольцом. Код 1-ого переместиться во 2-ой, 2-ого - в 3-ий, 3-ого - в 1-ый. Новая программа будет задаваться триггерами соединенного с компаратором 2-ого регистра ( прежде записанного в 1-ом регистре). На 3-ем этапе все повториться, и будет выполняться программа, первоначально записанная в 3-ем регистре. Источником импульсов сдвига является мультиплексор. Счет импульсов осуществляется 3-разрядным счетчиком.

Под действием концевого (путевого) выключателя SA13 манипулятора триггер Т1 переводится в единичное состояние. Управляющий единичный сигнал подается с него на вход 13 логического элемента DD1. Одновременно исчезает нулевой сигнал, подававшийся с этого же выхода триггера для установки счетчика в нулевое положение. На вход счетчика начинают поступать от мультивибратора через логические элементы DD1.1 - DD1.3 . На счетчике последовательно появляются следующие коды: 000, 010, 011. Как только появится код 100, соответствующий 4-ому импульсу, запирающий нулевой сигнал от элемента НЕ поступит на вход1 элемента DD1.2, и подача импульсов на счетчик прекратиться. Одновременно перестанут поступать импульсы сдвига на регистр. Т.о. отсчитываются 4 импульса сдвига. Задание программ осуществляется с помощью 12 переключателей SA1 - SA12. “1” соответствует подаче +U.

+U Редуктор

R1 K1.1

R6

М1

+ DA1

>  K1

-

R2....R5

C тарший разряд

Регистр Регистр Регистр

RG1 RG2 RG3

SA1 .... ..SA12 +U

9 Счетчик 3

Младший разряд

DD1.1 DD1.2

Мультивибратор & & DD2

DD1.3 & S T1 5

SA13 R 6