Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Системное ПрО хранится в памяти устройства ЧПУ и организует взаимодействие прикладных программ с пользователем, устройством ЧПУ и технологическим оборудованием. Оно включает в себя операционную систему реального времени и пакет обрабатывающих программ — утилит, в которые входят программы, решавшие задачи обработки прерываний и фоновые задачи обработки соответствующих массивов базы данных. Системное ПрО направлено на решение общих задач программного управления, не относящихся к конкретному технологическому процессу. Выделяются четыре уровня программного управления: уровень звена, на котором задаются параметры положения каждого звена в отдельности; уровень оборудования, на котором движения описываются контуром изображающей точки в системе; уровень объектов, на котором задание описывается в терминах перемещений и позиционирования объектов, находящихся в рабочем пространстве оборудования.
Предполагается наличие модели технологической среды, предоставляющей информацию для определения нужных положений изображающей точки; уровень целей, на котором задание описывается в обобщенной форме. Предполагается наличие не только модели технологической среды, но и сведений о технологических приемах. Для интерпретации описанных заданий требуются адаптивные или интеллектуальные алгоритмы, использующие храняшу- 179 юся в базах данных информацию для построения оптимальной программы. Наиболее часто применяется подготовка программ на входном языке системы с использованием клавиатуры пульта оператора. При этом текст УП заранее составляется пользователем на основании чертежей или схемы работ, а для ввода и отладки программы требуется определенное время.
Технологическое оборудование в это время или не функционирует, или выполняет другую, ранее подготовленную и отлаженную программу. Применяется также программирование обучением с использованием пульта-приставки специальной конструкции, или командное обучение, а также обучение «проводкой», или регенеративное обучение.
Важную роль в системах ЧПУ играет обработка исключительных ситуаций, т.е. ситуаций ошибки или сбоя, в которых дальнейшее выполнение программного управления недопустимо или нецелесообразно, например: арифметическое переполнение или ссылка на несуществующий элемент массива при выполнении вычислений, сбой в контроллере внешнего устройства или адаптере одной из магистралей, внешнее отключение от датчиков аварийных ситуаций.
В зависимости от категории исключительной ситуации возникновение ее должно приводить к аварийному останову исполнительных механизмов или предупредительному сообщению на пульт оператора. Программа обработки исключительных ситуаций после выполнения восстановительных операций восстанавливает управление или передает его пользователю. Принцип построения систем программного управления подробно рассмотрен далее (см. пп.
4.4.2 и 4.4.3). 3.6.3. Синхронизация скоростей и положений Синхронизация скоростей необходимавсисгемахмногодвигательных механизмов взаимосвязанных гибким материалом. На рис. 3.19 показаны три электропривода, но их может быть намного больше. Блоки управления скоростью БУС включают в себя необходимый набор силовых модулей и модулей управления, входящих в состав комплектного электропривода (см. гл. 2). Общая скорость электроприводов задается сигналом в, поступающим на входы БУС через устройства задания соотношений скоростей УЗСС.
Можно включать УЗСС так, чтобы обеспечить следующие способы управления локальными электроприводами: с последовательным (каскадным) управлением, когда с изменением скорости предыдущего электропривода изменяются в оп- 180 ределенном соотношении скорости последующих электроприводов (см. рис. 3.19, а); параллельным (независимым) управлением (см. рис. 3.19, б); комбинированным управлением, сочетающим в себе способы параллельного и последовательного управления. Реализация этих способов выполняется с помощью специальных модулей контроллеров приводов. При этом один из приводов (в рассматриваемом случае первый) является ведущим, остальные — ведомыми. Устройство УЗС может входить в состав технологического модуля контроллера первого привода. В случае управления всеми электроприводами от технологического контроллера возможна реализация последовательного и параллельного управления средствами этого контроллера (см.
п. 2.5). Соотношения скоростей локальных электроприводов в общем виде определяются равенством А2 А, 1 1 1 пм пм пм дс ' "* дс '"1 дс к БУС к БУС к БУС Рис. 3.19 181 аЗЗ+1 зззз -1 ~ссЗ + ~, аЗ; Зззз (3.56) где ɄDŽ— коэффициент устройства задания соотношения скоростей, принимающий значения больше или меньше 1. Требуемое значение коэффициента )с„устанавливается. При изменении сигнала Зз (см. рис. 3.!9, а) соответственно изменяются сигналы 22,2 и зз,з: (3.57) (3.58) аЗ2 зсССЗЗЗЮ азЗ ЗСссЗЗЗз2 ЗСссЗ~сс222ю ° аЗз с 1 ЗЗз! с ! ~ссз с! (3.59) аЗЗ ЗЗзг К сз где зсс„= ея/зз~,' 7с„з„~ — — зв„1/ззю.
При изменении коэффициента соотношения скоростей одного из локальных электроприводов изменяется скорость только этого электропривода и, следовательно, соотношение скоростей двух рядом расположенных электроприводов. Соотношения скоростей остальных электроприводов остаются неизменными. Регулирование общей скорости всех электроприводов происходит так же, как и при последовательном управлении. Синхронизация положений осуществляется в результате формирования общего задания на следящие электроприводы механизмов и коррекции текущих значений положений при изменении режима нагрузки одного из приводов.
Рассмотрим систему управления положением двухдвигательного привода нажимного устройства с синхронизацией движений нажимных винтов. Функциональная схема системы автоматической синхронизации нажимных винтов показана на рис. 3.20. Электродвигатели М1, М2 через зубчатую передачу 2, 3 приводят во вращение нажимные винты 4, проходящие через неподвижно закрепленные на станине гайки 5. В зависимости от направления движения нажим- 182 В результате изменяются скорости всех локальных электропри- ВОДОВ, а СООТНОШЕНИЯ СКОРОСтЕй ОСтаЮтСЯ ПРЕЖНИМИ. ЕСЛИ зз =сопзг, а зз„изменится путем изменения коэффициента соотношения скоростей к„2, то изменятся и все последующие сигналы задания а„, зз„и т.д., а следовательно, и скорости соответствующих локальных электроприводов.
Влияние изменения к„2 на предыдущий сигнал задания отсутствует. При параллельном управлении локальными электроприводами УЗСС включаются независимо друг от друга (см. рис. 3.19, б) и изменение одного из сигналов задания не приводит к изменению других сигналов заданий. В такой схеме соотношения скоростей локальных электроприводов устанавливаются в соответствии с равенством 2, 1/lс, И' л(Р) = — = ион Т„„р+ 1 (3.60) ття2(Р) = 22 1 / /гдт2 Иоо2 1М2Р + 1 (3.61) где Т„,п Т„„— эквивалентные малые постоянные времени замк- нутого койтура тока. 184 ные винты поднимаются или опускаются, перемещая верхний валок 7 относительно нижнего валка 8. Подушки 6 постоянно прижаты к нажимным винтам, а винты — к гайкам с помощью уравновешивающих устройств. Уравновешивание достигается с помощью контргрузов 11, передающих через систему рычагов 9 и штанг 10 уравновешивающее усилие тт на нижние подвески подушек верхнего валка.
Электродвигатели конструктивно размещены в местах 1. В системе синхронизации применены частотно-регулируемые асинхронные электроприводы с векторным управлением. По информации, поступающей на координатные преобразователи КП1, КП2 от датчиков напряжения ДН1, ДН2 и тока ДТ1, ДТ2, вырабатываются сигналы, обеспечивающие управление потоками и активными составляющими токов с помощью регуляторов потока РПт1, РПт2 и тока РТ1, РТ2.
Движения нажимных винтов синхронизированы по положению и скорости. Система построена так, что управлению приводами по каналу электрической синхронизации отдается предпочтение перед управлением по каналу совместного перемещения. Совместное перемещение определяется задающим воздействием и„поступающим на входы регуляторов положения РП1, РП2.
Сигнал ошибки синхронизации положений и подается на регулятор РСП, а от него на устройства сравнения и ограничения СО1 и СО2 с коэффициентом й,. При ограниченном сигнале на выходе регуляторов скорости РС1, РС2 и достаточно большом й, ограниченные сигналы значительно меньше приведенных сигналов по контуру синхронизации. В случае ограничения выходных сигналов РС1, РС2 обратные связи по скорости оказываются разомкнутыми, поэтому для оптимальной отработки задания по каналу синхронизации вводится сигнал разности скоростей. Ограничения РС и СО выбираются равными, поэтому при ограничении сигнала РС сигнал ошибки по каналу синхронизации воздействует на скорость (снижает) опережающего двигателя. Структурная схема системы автоматической синхронизации показана на рис.
3.21. Контуры регулирования токов 1, и 12 представлены замкнутыми с передаточными функциями: Контуры регулирования потоков на схеме не показаны. Предполагается, что Ф, = Ф, = сопзц Начальное значение разности положений зо з1 может быть задано сигналом и . Упругие деформации в приводах и механизмах нажимных устройств не учитываются. Техническая реализация системы синхронизации выполнена на базе комплектных электроприводов. 3.6.4.
Управление нагрузкой электроприводов -[эЯ 186 Управление загрузкой многодвнгательных электропрнводов. Для многодвигательных электроприводов механизмов, имеющих жесткие кинематические взаимосвязи, существует задача управления загрузкой каждого электропривода при одинаковой скорости их движений. В длинных конвейерных линиях (рис. 3.22) три электро- привода ЭП и одно или два натяжных устройства обеспечивают движение конвейерной линии со скоростью а.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
