Программа характеризации оси В.

При установке повортоного стола на станок необходимо привязать его к СЧПУ. Эта привязка включает в себя два этапа:

1. Аппаратное соединение всех исполнительных органов и контролируемых элементов стола с СЧПУ. Определение алгоритмов выполнения функций управления включает в себя задание взаимодействия выходных каналов между собой и входных каналов с выходными.

2. Программная идентификация всех исполнительных органов и контролируемых элементов. Формализация алгоритмов взаимодействия их между собой.

Программная привязка СЧПУ к поворотному столу осуществляется специальным программным обеспечением характеризации объекта управления. Оно представляет собой файловую систему содержащую множество отдельных файлов характеризации каждого из исполнительных и контролируемых элементов. Характеризация дополнительных координат “В” и “A” осуществляется с помощью файлов «AX4_TEA.INI» и «AX5_TEA.INI» соответственно. Редактировать эти файлы можно как непосредственно из интерфейса ЧПУ, так и на ПК. Алгоритм характеризации координат из интерфейса ЧПУ представлен в графической части.

Файл характеризации представляет собой набор адресов и параметров присваиваемых каждому адресу. Файлы характеризации для оси “В” содержит следующие параметры:

 

N30100 $MA_CTRLOUT_SEGMENT_NR[0,В1]=1

Определяется тип привода для координаты, в данном случае цифра 1 обозначает сервопривод.

 

N30110 $MA_CTRLOUT_MODULE_NR[0,В1]=4

Определяет порядковый номер привода по какому он идентифицируется в СЧПУ.

 

N30132 $MA_IS_COORDINATE_BY[0,В1]=1

Ось является координатной?

 

N30132 $MA_IS_ROTARY_BY[0,В1]=1

Ось является вращательной?

 

N30132 $MA_IS_VIRTUAL_BY[0,B1]=0

Ось является виртуальной?

N30132 $MA_IS_DIAMETRICAL_BY[0,B1]=0

Ось является диаметральной?

 

N30200 $MA_NUM_ENCS[B1]=2

Число датчиков, установленных на координате.

 

N30242 $MA_ENC_IS_INDEPENDENT[0,B1]=1

N30242 $MA_ENC_IS_INDEPENDENT[1,B1]=0

Является ли датчик независимым?

 

N30250 $MA_ACT_POS_ABS[0,B1]=0

N30250 $MA_ACT_POS_ABS[1,B1]=0

Внутренняя позиция датчика

 

N31020 $MA_ENC_RESOL[0,B1]=36000

N31020 $MA_ENC_RESOL[1,B1]=3600

Деления датчика на оборот

N31044 $MA_ENC_IS_DIRECT2[0,B1]=0

N31044 $MA_ENC_IS_DIRECT2[1,B1]=0

Датчик установлен через редуктор ?

N31200 $MA_SCALING_FACTOR_G70_G71[B1]=25.4

Коэффициент для перерасчёта значения при активных G 70/ G 71

N32000 $MA_MAX_AX_VELO[B1]=5400

Максимальная скорость оси, град/мин

N32000 $MA_MIN_AX_VELO[B1]=1

Минимальная скорость оси, град/мин

N32010 $MA_JOG_VELO_RAPID[B1]=5400

Скорость традиционного быстрого хода, град/мин

N32300 $MA_MAX_AX_ACCEL[B1]=360

Ускорение оси, град/с

N32260 $MA_RATED_VELO[0,B1]=3000

Номинальное число оборотов двигателя, об/мин

N32200 $MA_POSCTRL_GAIN[0,B1]=3

Коэффициент кольцевого усиления

N32310 $MA_MAX_ACCEL_OVL_FACTOR[B1]=1.2

Коэффициент перегрузки для осевых скачков скорости

N32452 $MA_BACKLASH_FACTOR[0,B1]=1

Поправочный коэффициент для обратного люфта

N32490 $MA_FRICT_COMP_MODE[0,B1]=1

Вид компенсации трения

N32500 $MA_FRICT_COMP_ENABLE[B1]=0

Компенсация трения активна

N32800 $MA_EQUIV_CURRCTRL_TIME[0,B 1]=0.0005

Постоянная времени контура управления током

N32810 $MA_EQUIV_SPEEDCTRL_TIME[0,B1]=0.004

Постоянная времени контура управления числом оборотов

N32920 $MA_AC_FILTER_TIME[B1]=0

Постоянная времени фильтра сглаживания для адаптивного управления

N34020 $MA_REFP_VELO_SEARCH_CAM[B1]=720

Скорость перемещен к референтной точке, град/мин

Алгоритм интерполяции

Рассмотрим линейную интерполяцию по двум координатам (рис. 5), где показано ступенчатая отработка движения в функции F,учитывающей знак отклонения от заданной прямой.

Рисунок 5 – Линейная интерполяция по методу оценочной функции

 

Расчетное уравнение прямой, проходящей через начало координат

,

где X_K , Y_K - конечные значения координат на участке траектории.

 

   В качестве оценочной функции в любой точке i можно принять разность текущего и расчетного значений координаты

   Учитывая, что при формировании закона управления движением имеет значение только знак оценочной функции, последнее выражение может быть представлено в виде

Пусть выполняется шаг по координате Х,тогда оценочная функция будет

Если выполнить шаг по координате Y , то оценочная функция:

.

  Управлением движением по данным уравнениям происходит по следующим правилам. Если в данный момент времени значение оценочной функции положительно F( X , Y ) > 0, то делается шаг по координате X, если отрицательно F( X , Y ) <0, то выполняется шаг по координате Y.

  Алгоритм может быть усовершенствован за счет выдачи приращения на каждом кванте времени по координате, имеющей наибольшее значение. Обозначим через X наибольшую координату, тогда при положительном значении оценочной функции необходимо выдавать приращение только по координате X, а при отрицательном и равном нулю значениям - по обеим координатам X и Y. В этом случае новое значение оценочной функции можно рассчитать по формуле:

.

Достоинство этого алгоритма заключается в том, что при движении вдоль прямой под углом 45° к координатным осям максимальная скорость возрастает за счет одновременного движения по координатам X и Y .

Рисунок 6 – Блок-схема алгоритма линейной интерполяции

Заключение

В данном курсовом проекте был реализован общий подход к задачам проектирования СЧПУ металлорежущих станков, их разработки и эксплуатации.

Был произведен анализ кинематики станка и обоснован тип и число управляемых и контролируемых параметров, разработаны электрические принципиальные схемы подключения УЧПУ к станку и электроавтоматики станка, а также алгоритм позиционирования. При выполнении этого проекта были использованы знания и навыки, полученные при изучении дисциплин «Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов», «Электроника и микропроцессорная техника систем управления», «Теория автоматического управления», «Управление процессами и объектами в машиностроении».