металло и автоматы (841805), страница 105
Текст из файла (страница 105)
Для сокращения затрат времени и упрощения построения профиля участков холостых ходов на дисковых кулачках их очерчивают по предварительно построенным и изготовленным шаблонам. Рассмотрение систем управления с РВ показывает, что они работают на основе полной начальной информации и являются системами разомкнутого типа (см. рис. 308, а); программа управления в них задается в аналоговом виде (см. рис. 3!О).
Это системы механического типа, они просты конструктивно, надежны в работе и имеют невысокую стоимость. Они обеспечивают управление сложным циклом обработки с одновременным участием нескольких инструментов с максимально возможным совмещением рабочих и холостых ходов. Анализ процесса использования информации У (см. гл.
36, $2) для систем управления с РВ показывает, что доля информации У будет очень малой, а для станка-автомата У =О, что свидетельствует о высокой степени автоматизации. С другой стороны, доля информации У,. для 'систем с РВ будет очень большой в связи с необходимостью проектирования и изготовления кулачков, специальных инструментов, а также проведения наладки автомата, что свидетельствует о низкой мобильности систем управления с РВ. Преобразование числовой информации чертежа детали в аналоговый вид (кривые кулачков) требует трудоемкого изготовления полученных физических аналогов (кулачков), а также приводит к погрешностям передачи информации, получаемым при изготовлении кулачков и из-за их износа в процессе эксплуатации.
9 3. Системы нннлоеого программного управления Системы циклового программного управления (ЦГ1У) являются в какойто степени развитием систем управления с РВ. Они могут быть электрическими, гидравлическими и пневматическими. Особенность системы ЦГ1У заключается в том, что одна часть программы управления — информация а цикле и режимах обработки — задается в числовом виде и устанавливается на пульте управления штекерами, переключателями нли вводится на перфокартах и др, (рис. 315, а).
Другая часть — размерная информация, характеризующая величины перемещений рабочих органов станка, устанавливается с помощью путевых упоров на специальных линейках нли барабанах (рис. 315, б). Для каждой координаты настраивают и устанавливают свою линейку. На рис. 3!6 показана общая блок схема системы ЦПУ. Информация о цикле и режимах обработки задается блоками задания и поэтапного ввода программы. Блок задании программы (программатор) представляет собой нпекерную панель (см. рис.
315, а). з иногда поворотный барабан или перфокарты. Получили распространение программаторы с ручным клавишным набором и запоминанием программы на электрических запоминающих устройствах (магнитных сердечниках, интегральных схемах). Блок поэтапного ввода программы выполняется в виде электронной или релейной счетно-распределительной схемы. В некоторых системах ЦПУ для поэтапного ввода программы применяют шаговые искатели.
Далее иНформация поступает в блок автоматики, предназначенный для усиления и размножения команд, поступающих нз исполнительный блок, затем. чаше всего через электромагнитные муфты, информация передается на исполнительные механизмы станка (привод подач, коробку скоростей и др.). Блок автоматики при необходимости обеспечивает выполнение элементарных циклов и может выполнять ряд логических функций. Размерная информация задается упорами на линейках 1 н 4, закреп- 380 ленных на продольном (ось Х) и поперечном (ось Х) суппортах. Прн перемещении линеек упоры воздействуют на блоки конечных выключателей 2 и 3, обеспечивающих контроль за окончанием отработки каждого этапа и выдачу сигналов на блок преобразования сигналов контроля и далее на блок позгапного ввода программы для включения следующего этапа обработки. Рассмотренный способ задания программы управления позволяет значительно снизить долю информации 7, за счет увеличения доли 7„и тем самым повысить мобильность системы ЦГ1У по сравнению с системами управления с РВ.
Трудоемкими прн переналадке остается только установка и настройка путевых упоров. Однако их не надо каждый раз изготовлять заново (как кулачки), н настройку можно делать заранее вне станка, так как линейки делаются съемными. Задание размерной информации с помощью путевых упоров обусловливает дискретный способ управления (выдачу команд управления только в местах установки упоров), и управление перемещениями возможно только по прямолинейному циклу. Это значительно . ограничивает технологические возможности станков с ЦПУ, а также может приводить к получению «нежест- .
когаэ цикла обработки (Т!Ьсопэ!), что ' затрудняет совмещение рабочих и холостых ходов (например. на агрегатных станках с головками с гидроприводом). На рис. 317, 'а показаны возможные циклы перемещений суппортов: на токарном станке с системой ЦПУ,: а на рис. 317. б — цикл перемеще- ' ний стола и шпиндельной бабки на: фрезерном станке с системой ЦПУ ' (сплошными линиями показаны рабочие, а штриховыми — холостые хо-:.
ды). Системы ЦПУ применяют для ' управления фрезерными и токарными . станками (например, станками мод. -.' 6Р13Ц, 6С12Ц, 1А341Ц, !4!6Ц и др.). '. а также промышленными роботами;; (например, мод. СМ40Ц4301, «Универ- „" сал-15 Мэ и др.). Существуют комбинированные си- .- стемы управления на основе систе- -, мы ЦГ1У. Так, например, наряду с.' традиционными токарными автоматами: с системами управления с' РВ выпуска-,, Следящие системы 8 автоматического улравления 1" ются автоматы, в которых управление ;-,"' циклом, режимами обработки и переме- щениями продольных суппортов произ ', водится системой ЦПУ, а управление— :;:",:: перемещениями поперечных суппортов : кулачками (рис.
3!8). Кроме того, ::.имеется копировальный суппорт с уп- ) $1. Устройство н карактернстнка спейящнк снстем унреекеннк стенками Следящие системы управления явля:;,ются одной из разновидностей систем '!; автоматического регулирования (САР), :.' 'которые обеспечивают поддержание вы„ходной величины управляемого объекта :, на заданном уровне. В отличие от ;: систем стабилизации, где задающее ', воздействие постоянно, и систем про, граммного управления, где оно изменя;:: ется по заранее заданному закону. :: в следящих системах задающее воз, :действие изменяется по закону.
зара:::, нее не известному. При управлении станком вручную (рис. 319) рабочий, зная программу !. управления, постоянно следит глазами (обратная связь) за сеточным выполне:, нием, управляя перемещениями стола . с деталью. Г!ри применении следящей системы :"„, (рис. 320) управляемый рабочий орган ';:. 7 (например, шпиндельная бабка с фрезой) с помощью силового следящего :- привода б (например, гидроцилиндра Рис ЗГЭ с~~из 1грэк ~л-нч аб,,зов М м,,и « равлением от следящей копировальной системы. Применение таких комбинированных систем управления позволяет при широких технологических возможностях и высокой степени автоматизации упростить переналадки автоматов и сократить затраты времени на нее.
с поршнем) автоматически воспроизводит движение, задаваемое управляющим устройством 1 (например. копиром). Сигнал управления вырабатывается сравнивающим устройствам 2, получающим информацию о требуемом положении рабочего органа 7 от управляющего устройства г и о его действительном наложении с помощью отрицательной обратной связи 9. Последняя называется так, потому что управляющий сигнал е (сигнал рассогласования) представляет собой разность сигналов хкм и х, характеризующих соответственно заданное и действительное перемещения рабочего органа сганка.
На силовой следящий привод помимо реакции со стороны рабочего органа станка (процесс резания, силы трения) действует внешнее возмущение ). Сигнал рассогласования г усиливается в усилителе 3 и преобразуется с помощью корректкрующих устройств 4 и 8 в управляющий сигнал г. Устройство 4 принято называть последовательным корректирующим устройством, а устройство 8 — параллельным. Корректирующие устройства предназначены для обеспечения работоспособности и требуемой точности и быстродействия следящей системы. Сигнал г через усилитель мощности 5 передается на силовой следящий привод, в качестве которого в станках широко применяют электродвигатели постоянного тока и гидроприводы (гидроцилиндр с поршнем или гидродвигатель).
Следящие системы управления могут быть непрерывными и дискретными, а также линейными и нелинейными. Линейной системой называется система, динамика всех звеньев которой описывается линейными уравнениями. Для этого необходимо, чтобы статические характеристики всех звеньев системы хэчхпехеин были линейными. Нелинейной называется такая система, в которой хотя бы в одном звене нарушается линейность статической характеристики нли же имеет место любое другое нарушение линейности уравнений динамики звена. Реальные звенья следящих систем управления почти всегда имеют нелинейные характеристики, обусловленные ограничением мощности, гистерезисом, силами сухого трения, зазорами в кннематических цепях привода подачи. Учитывая, что наиболее полно разработана методика расчета для обыкновенных линейных систем, для простоты анализа и синтеза следящих систем управления нелинейные характеристики их реальных звеньев стараются линеаризовать.
В основе линеаризации нелинейных уравнений лежит предположение, что в исследуемом динамическом процессе переменные изменяются так, что их отклонение от установившихся значений остаются все время достаточно малыми. При проектировании и эксплуатации систем решают одну из двух задач— задачу анализа следящей системы управления или задачу ее синтеза. В первом случае задаются следящая система и значение ее параметров, требуется определить свойства системы. Во втором случае.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
