Автоматизирани системи за управление на металорежещи машини

Електрическите системи за управление на металорежещи машини са проектирани:

• за осъществяване на процесите на ускорение, спиране, регулиране на скоростта на електродвигателите и др. (автоматично управление на електрически машини);

• да извършва контролни операции на машинни задвижвания — стартиране, установяване на последователност от движения, промяна на посоката на движение и др. (автоматичен или полуавтоматичен оперативен контрол);

• за защита на органите на машината и детайлите от повреда и др. (автоматична технологична защита).

В процеса на технологичния цикъл на преработка на продукти обикновено се използват два режима на работа: режимът на операциите по настройка и режимът на обработка на продуктите (основен).

В съответствие с това схемата за електрическо управление предвижда режимите и елементите на основното и настройващото управление. В допълнение, на много машини е осигурен режим за управление на настройка.

ДА СЕ контрол на инсталацията на металорежещи машини включва всички контролни елементи, свързани с инсталирането и отстраняването на продукта, подхода и изтеглянето на инструмента. Повечето от операциите по настройка изискват: изпълнение на бавни или бързи движения без промяна на скоростта, избрана за основното управление, както и изключване на блокиране на импулса на командата.

Преходът от главното управление към контрола за настройка може да се извърши без допълнително превключване (с отделно управление с бутон) или с помощта на превключвател за режим.

ДА СЕ управление на корекциите включва контролите, свързани с нарязване на инструмента на машината, с движението на нормално неподвижни машинни възли при преминаване към обработка на продукти от различен тип, с контрола на отделни възли, с промяна или проверка на програмата на автоматичния цикъл на обработка.

За разлика от операциите по инсталационен контрол, които се извършват от лицето, работещо върху машината, операциите по настройка в повечето случаи се извършват от монтажника. Преходът към режим на регулиране може да се извърши с помощта на превключватели за регулиране, разположени отделно от другите контроли.

Елементарни функции на оперативния контрол и технологичната защита

Основните функции на оперативното управление включват следното:

1) изборът на движещо се тяло;

2) избор на режим на работа или програма за автоматичен цикъл;

3) изборът на скоростта на движение;

4) избор на посока на движение;

5) стартиране;

6) спрете.

Изпълнението на тези функции се осъществява с помощта на контролите в процеса на контролните операции. Една операция за управление може да изпълнява една функция или няколко функции в комбинация.

Групирането на функции в определени комбинации определя избора на система за управление, дизайна на органите за управление и структурата на едноциклични схеми за оперативно управление.

Лекотата на управление до голяма степен се определя от минималния брой контроли за дадена комбинация от функции за тригерна функция и минималния брой хетерогенни функции, изпълнявани от всяко управление.

От друга страна, за да се опрости процесът на оперативно управление и стълбова верига се използват различни начини за комбиниране на управленски функции в един орган.В случай на неизбежност на използването на две (или повече) контроли или електромагнитни устройства, е желателно да се използва разделяне на функциите, за да се опростят схемите и структурите.

Електрическите системи за управление могат да изпълняват следните функции на автоматична технологична защита на металорежещи машини:

1) защита срещу счупване на части на машината в случай на сблъсък на движещи се елементи (в резултат на неправилни операции по управление или по други причини);

2) защита на триещи се повърхности в случай на недостатъчно смазване или прегряване (чрез дистанционно управление на температурата);

3) защита на инструмента от счупване с рязко увеличаване на силите на рязане, както и с внезапно спиране на основното движение по време на подаване;

4) защита срещу отхвърляне при спиране по време на обработката.

Функциите на технологичната защита могат да се изпълняват от устройства, пряко свързани с този участък от веригата, или устройства от междуузлови връзки.

Комуникации в електрически системи за управление

Разпределението, усилването, умножаването и трансформирането на командите за електрическо управление се осъществяват чрез връзки за директно управление.

Фиксирането на командните импулси и управлението на изпълнението на командите се осъществяват чрез обратна връзка. Взаимодействието на контролите, използващи тези връзки, може да бъде показано под формата на блок -схеми за управление. Комбинацията от последователни връзки на такава схема се нарича контролен канал.

Контролните блок -схеми се използват за избор и синтез, както и за обяснение на системата за управление.

Електрически системи за управление

От гледна точка на функционалните взаимоотношения между елементите във веригата, автоматичното управление може да бъде независимо или зависимо.

При независимо управление командата за преминаване към следващата операция се изпраща от крайния контролен елемент без обратна връзка. Повечето от елементарните независими схеми за управление работят във функция на времето.

Независимите системи за управление се различават от зависимите системи за управление с по -малко контакти и по -малко окабеляване на машината. Но, от друга страна, в случай на нередности в работата на схемата за независим контрол често възниква несъответствие в действията на командните и изпълнителните елементи.

Зависимите системи за управление са разделени на два типа:

1) затворен;

2) с междинна обратна връзка.

Затворената зависима система за управление се характеризира с факта, че командата за преминаване към следващата операция, за спиране или за продължаване на работа при променени условия се подава от задвижващия механизъм (или двигателя) с помощта на обратна връзка за управление след обработката на предишната команда. Ето как се осъществява обратната връзка:

1) от изминатото разстояние — с помощта на пътеви превключватели, импулсни сензори, сензори за положение;

2) на скорост — използване скоростно реле или тахогенератор;

3) от циркулацията на масло в смазочната система — с помощта на реактивно реле и др.

В релейно -контактните управляващи вериги тази зависимост може да бъде изразена в два знака — да предизвика прекъсване или включване на елементи на веригата. Предимството на затворените вериги за управление е висока точност, почти пълна гаранция за последователността на действие на задвижванията, тъй като без изпълнението на предишната команда няма последваща.

Недостатъкът на такива схеми е необходимостта от инсталиране на подходящо оборудване на машината и разклонени машинни кабели. Намерението за намаляване на хардуера и окабеляването доведе до използването на вериги за управление на междинна верига.

В тези вериги командата за преминаване към следващата операция се дава от елементите на управляващата верига: например измерването на скоростта на DC задвижването се заменя с измерването на e. и т.н. с. двигател; контрол на циркулацията на масло (реле за струя) се заменя с измерване на налягането или управление на активирането на помпата и т.н.

Намерението за намаляване на хардуера и окабеляването доведе до използването на вериги за управление на междинна верига. В тези вериги командата за преминаване към следващата операция се дава от елементите на управляващата верига: например измерването на скоростта на DC задвижването се заменя с измерването на e. и т.н. с. двигател; контрол на циркулацията на масло (реле за струя) се заменя с измерване на налягането или управление на активирането на помпата и т.н.