Технические данные данные УЧПУ 4СК

Анализ исходных данных

Назначение и характеристики УЧПУ 4СК.

УЧПУ состоит из следуюсщих составных частей блока питания, панель с реле, блок управления, пульт оператора, привод осей,привод шпинделя,входной рубильник,тепловой зашиты и пульт оператор

Блок питания М2110

БП обеспечивает устройство питающим напряжением.

Входные характеристики:

Номинальное напряжение сети, V220В +10%

-15%

Частота сети, Hz 50 + 1 гц

Блок выдерживает провалы входного сетевого напряжения в соответствии с требованиями ГОСТ 21021-85.

Выходные характеристики приведены в табл.1.

Таблица 1.

БП оснащен аккумуляторными батареями напряжения плюс 3,6 или 4,8 V (четыре батареи) емкостью 1-2,5 А.h, обеспечивающими сохранение информации в памяти C-MOS на 1000 ч (при заряженных батареях) при выключении устройства. Кроме того, дополнительный аккумулятор установлен на модуле процессора.

БП имеет схему, отключающую вторичные источники питания и цепи управления станком при температуре выше плюс 63º С.

На лицевой панели БП имеется два разъема:

· разъем для связи с электрошкафом.

· разъем для подключения ПО.

·

Панель с реле́ — электрическое или электронное устройство (ключ), предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных воздействий. Обычно под этим термином подразумевается электромагнитное реле — электромеханическое устройство, замыкающее и/или размыкающее механические электрические контакты при подаче в обмотку реле электрического тока, порождающего магнитное поле, которое вызывает перемещения ферромагнитного якоря реле, связанного механически с контактами и последующее перемещение контактов коммутирует внешнюю электрическую цепь. Часто, реле также называют самые различные устройства, замыкающие или размыкающие контакты при изменении некоторой, не обязательно электрической величины. Это, например, устройства, чувствительные к температуре (тепловые реле), освещённости (фотореле), уровню звукового давления (акустические реле) и др. Также, часто реле называют различные таймеры, например, таймер указателя поворота автомобиля, таймеры включения/выключения различных приборов и устройств, например, бытовых приборов (реле времени).

Блок управления – очень важное оборудование, неисправность которого может повлечь за собой некорректную работу всей системы. Как своеобразный «мозговой центр» всей системы БУ ответственен за все процессы, поэтому повреждение микропроцессора может стать причиной неправильной работы трансмиссии, системы зарядок, системы контроля над токсичностью выхлопа и других систем.

Приводом осей - называется совокупность механизмов, пере­дающих движение от источника энергии до элемента, выпол­няющего заданное движение в станке. В привод входят двига­тель, механизм изменения передаточного отношения, механиз­мы включения, выключения и реверсирования движений. В станках применяют приводы вращательного (наиболее распространённый тип привода) и прямолинейного движения. Су­ществуют приводы периодического движения рабочих органов на точно фиксированную величину.

Приводы станков подразделяют на: ступенчатые и бес­ступенчатые. Ступенчатое изменение скоростей движения обес­печивается коробками скоростей или подач, ступенчатыми шкивами либо электроприводом в виде многоскоростных асинхронных электродвигателей; бесступенчатое - электроприводом постоянного тока, гидроприводом, механическим вариатором или комбинированным приводом. Современнее станки с программным управлением имеют одиночные или многодвигательные приводы.

Передача от двигателя на ведущий вал механизма осу­ществляется ременной или зубчатой передачей, а также непосред­ственным соединением валов электродвигателя и механической пе­редачи. В механизмах изменения скоростей движения, включения, выключения и реверсирования передача движения производится через ременные, цепные, зубча­тые, винтовые, червячные, фрикционные или гидравлические свя­зи, В механизмах подачи - через шариковые винтовые пары или пары винт-гайка скольжения и безлюфтовые редукторы, электро­механические и гидромеханические связи.

Основной задачей при выборе параметров и характери­стик привода является обеспечение технологических режимов обработки детали с допустимыми геометрическими погрешно­стями и шероховатостью поверхности при максимальной произ­водительности и минимальной себестоимости обработки. Осо­бенностью работы современник электроприводов главного дви­жения в станках с ЧПУ является совмещение операций в технологических циклах обработки деталей, характерных как для ме­ханизмов главного движения, так и для механизмов подачи

Привод шпинделя (нем. Spindel — веретено) — вал, имеющий правые и левые обороты вращения.

В металлообработке шпинделем называют вал, снабжённый устройством для закрепления обрабатываемогоизделия (заготовки) в зажимном патроне токарного станка, либо режущего инструмента на фрезерных, агрегатных, расточных, сверлильных и др. металлорежущих станках с применением конуса Морзе. В сверлильной, фрезерной и расточной группе станков шпиндель также имеет регулируемую длину, приводимую в движение механическим или ручным способом.

кинематический элемент трубопроводной арматуры, осуществляющий передачу крутящего момента от привода (электрического, пневматического или гидравлического) или исполнительного механизма к запирающему или регулирующему элементу арматуры;^[1]

передаточный вал от двигателя к валам прокатного стана;

вал с вращающимися пластинами жёсткого диска.

вращающийся вал плоскошлифовального станка, круглошлифовального станка, внутришлифовального станка

асинхронный коллекторный двигатель переменного тока с валом, имеющим приспособление — цангу для фиксации фрезы.

Входной рубильник - наглядный пример наиболее простого устройства коммутации. Это электрический коммутационный аппарат, имеющий ручное управление, функция которого - отлючение/включение или переключение электроцепей: переменного тока - с напряжением до 660 Вольт, постоянного тока - до 440 Вольт. Причем, наличие дугогасительной камеры допускает совершать данные операции не только при отсутствии тока в цепи, но и под нагрузкой.
Кроме нечастых неавтоматических коммутаций силовых электроцепей, рубильники (имеющие предохранители - плавкие вставки) могут довольно эффективно использоваться как защита электрических сетей от перегрузок и возникающих в них сверхтоков - токов коротких замыканий. Наличие рубильника на вводе полностью реализует требование пункта 4.1.12 Правил устройства электроустановок: Область применения рубильников довольно широка: они могут быть установлены в различных РУ (распределительных устройствах), шкафах, электрощитах, для силовых цепей и для цепей управления. Определенные модели рубильников предназначены для их установки в шкафах ТП (трансформаторных подстанций).
Любые рубильники, независимо от их модели могут в целях гарантированной безопасности их эксплуатации могут быть установлены, как написано выше в строго определенных для этого местах - щитах и шкафах закрытых помещений, при отсутствии в окружающей среде агрессивных веществ, пыли.

Тепловое реле основное предназначение - защита электрических потребителей от возможных перегрузок в сети. В некоторых моделях предусмотрена также возможность автоматического отключения при появлении асимметрии в разных фазах, а также при пропадании одной из них.

Превышение тока выше номинального значения приводит к перегреву проводников и, как следствие, разрушению изоляции. Грамотно подобранные тепловые реле способны также защитить, например, электродвигатель в случае заклинивания якоря. Их можно также использоваться для регулировки (поддержания) необходимой температуры, например, в холодильном оборудовании или бытовых приборах.

Пульт оператора.В контроллере ПО предусмотрена ручная дискретная регулировка яркости (восемь градаций яркости) путем изменения уровня видеосигнала, поступающего на видеомонитор.

Контроллер ПО построен на базе однокристальной микро-ЭВМ К1816ВЕ31, которая функционирует под действием локального программного обеспечения, реалии-зуя алгоритмы опроса состояния клавиатуры, галетных переключателей, управления светодиодной индикацией, а также взаимодействия со станочным пультом потребителя.

БП вырабатывает вторичные напряжения для питания всех узлов ПО, цепей сканирования кнопок и галетных переключателей, а также светодиодов индикации внешнего станочного пульта потребителя.

Включение/выключение БП ПО производится при нажатии соответствующих кнопок на лицевой панели ПО. Одновременно вырабатываются сигналы дистанционного включения БУ, которые поступают в него по кабелю включения.

В БП установлен сетевой фильтр, обеспечивающий защиту ПО от воздействия индустриальных помех из сети.

На рис. 1. показан ПО (вид сзади), где

поз.1 – трехполюсная вилка для подключения питающей сети;

поз.2 – вставка плавкая БП (3, 15A);

поз.3 – клеммная колодка для подключения вентиляторов (С1, С2, С3, - где С1 – фаза, поданная через фазосдвигающий конденсатор);

поз.4 – разъем для подключения кабеля включения (6.644.647);

поз.5 – винт заземления;

поз.6 – разъем с заглушкой (в современных моделях отсутствует);

поз.7 – разъем для подключения станочного пульта;

поз.8 – разъем для подключения к модулю М2030 БУ (кабель 6.644.644).

Номера контактов разъема (поз. 6) и наименование цепей приведены в табл. 2

Разъем розетка на 15 контактов, типа CANNON.

Таблица 1

Номера контактов разъема (поз. 4) и наименование цепей приведены в табл. 2

Разъем – розетка на 15 контактов, типа CANNON.

Таблица 2.

Разъем (поз. 7) предусмотрен для подключения станочного ПО, который может иметь в своем составе:

· галетные переключатели до 9 шт. (три на 8 положений и шесть на 4 положения);

· тумблеры (с фиксацией до 12 шт., без фиксации до 32 шт.);

· световые индикаторы до 24 шт.

Программное обеспечение для обслуживания указанных органов управления и индикации разрабатывается и поставляется по заказу.

Технические данные данные УЧПУ 4СК

Модуль М2001 построен на базе микропроцессора КР1810ВМ86 с математическим сопроцессором 8087. Тактовая частота 5 mHz.

В модуле расположена память устройства:

ПЗУ емкостью – 704 Кбайт;

ОЗУ емкостью – 256 Кбайт.

В ПЗУ размещается функциональное программное обеспечение устройства.

Модуль ЦП в процессе управления устройством обеспечивает длительности циклов обращения к двум модулям с помощью схемы «TIME-OUT».

Функционирование ядра программного обеспечения находится под постоянным контролем схемы «WATCH-DOG».

Нарушение работы устройства фиксируется схемами контроля модуля ЦП с помощью элементов индикации и приводит к формированию сигнала аварии, используемого схемами электроавтоматики для обеспечения исполнительных органов станка.

Для связи с периферийными устройствами предусмотрен последовательный канал передачи данных, выходной интерфейс которого с помощью элементов тарировки может быть выполнен в соответствии со стандартами RS-232C.

Внешний вид модуля показан на рисунке 1.1, где элементы индикации и тарировки отмечены позициями 1-5:

1. – светодиод, индицирующий состояние «TIME-OUT», «нет выборки» (отсутствие готовности) в режиме работы устройства или состояние подтверждения нормального выполнения теста в режиме диагностической проверки модуля ЦП.

2. – светодиод, индицирующий состояние «WATCH-DOG», «блокировка программы», возникающее при нарушении порядка выполнения программы.

Тарировка микропереключателей для режима управления устройства с последовательным интерфейсом RS-232C приведена ниже:

Номера контактов и назначение цепей интерфейсного разъема (поз. 6 рис. 1.1) приведены в табл. 1.1. Разъем – розетка на 25 контактов, типа CANNON.

Таблица 3

Связь модуля М2001 с периферийным оборудованием через интерфейс RS-232 приведена на рис. 1.2. и 1.3. В современных моделях устройства в качестве процессорного модуля применяются М2002, М2006, М2008, конструктивно и аппаратно-программно совместимые с М2001. Установки переключателей на этих модулях приведены в Приложении 2, далее.

Схемы кабелей связи с другими видами периферийных приборов приведены в этом Приложении, далее.