Смекни!
smekni.com

Микропроцессорная система управления технологическим оборудованием типа CNC Модуль входных сигналов (стр. 2 из 4)

Таблица 1.1

Ток продолжительного режима, А Включаемый переменный ток, напряжение до 500 В, А Включаемый постоянный ток, напряжение 110, 220, 440 В, А Отключаемый переменный ток, напряжение до 500 В, А Отключаемый постоянный ток, напряжение 110, 220, 440 В, А
10 50 25 10 2,0/1,5/0,5

· Рабочее положение выключателей в пространстве – лапами вниз;

· Степень защиты выключателей - IP44;

· Максимальная частота включений до 600 в час;

· Усилие необходимое для привода выключателей, - 100 Н;

· Механическая износостойкость не менее 106 циклов В-О;

· Масса выключателей - 2,7 кг.

Бесконтактные блокираторы Т 4000 Multi. Система ограничителей Т 4000 Multi состоит из следующих компонентов: датчиков (от одного до четырех), ответной части датчика с уникальным кодом (от одного до четырех) и одного релейного блока управления. Ответная часть имеет индивидуальную кодировку, благодаря чему ограничитель не может быть открыт с помощью посторонних предметов. Релейный блок имеет два светодиодных индикатора рабочего статуса, систему блокировки и может управляться внешним устройством.

Серия Т 4000-1RCA04 имеет расширенные возможности:

· подключение нескольких датчиков к одному блоку управления

· надежная защита от ошибочного срабатывания благодаря индивидуальному кодированию датчиков

· компактный дизайн датчика 42 x 25 x 12 мм

· класс защиты устройств IP 67.

Технические характеристики:

· Категория безопасности - 4 (EN 954-1);

· Кол-во датчиков - 1…4;

· Материал корпуса – пластик;

· Класс защиты - IP 20;

· Напряжение питания - 24 В пост. тока;

· Напряжение изоляции - 250 В пост. тока;

· Напряжение пробоя - 4000 В перем. тока;

· Диапазон рабочих температур - 0…55°С;

· Кол-во безопасных выходов (НР) – 2;

· Кол-во диагностических выходов – 4;

· Категория по EN 60947-5-2 - 1,5 A (230 В перем. тока), 1,2 A (24 В пост. тока);

· Кол-во срабатывания – 10 млн.

Индуктивный датчик P1D1-S03-0.6NO3A2 предназначен для контроля положения металлических объектов. В промышленном оборудовании используется в качестве бесконтактного концевого и путевого выключателя. Индуктивные датчики – самые распространенные бесконтактные датчики положения. Технические характеристики датчика представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Исполнение Shielded (заподлицо)
Дистанция срабатывания 0.6 mm
Материал корпуса Нержавеющая сталь
Рабочее напряжение 10-30 V DC
Максимальная частота срабатывания 2000 Гц
Максимальный ток нагрузки 200 мА
Время отклика 0.1 ms
Категория защиты IP67
Защита от короткого замыкания есть
Материал чувств. зоны POM (Полиформальдегид/Polyoxymethylene)
Доступное подключение NO / NPN

Датчик давления Rosemount 3051S предназначен для измерения и непрерывного преобразования давления в унифицированный выходной сигнал постоянного тока или напряжения. Используются датчики в регуляторах и других устройствах автоматики в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в системах водообработки, отопления, вентиляции и кондиционирования; гидравлических системах, холодильной технике, расходомерах и счетчиках; дизельных двигателях; тормозных системах; уровнемерах, в испытательных стендах и т.д. Технические характеристики датчика Rosemount 3051S представлены в таблице 1.3.


Таблица 1.3

Характеристики Значение
Основная погрешность относительная приведенная ±0,025%, ±0,055%
±0,04% (Исполнение Ultra for flow)
Стабильность характеристик в условиях эксплуатации ±0,2% за 10 лет
Диапазон измеряемых давлений минимальный 0-0,025кПа
максимальный 0-69 МПа
Диапазон температур окружающей среды -51…+85°С
измеряемой среды -73…+205°С
Диапазон перенастройки пределов измерений 1:200
Материал мембраны Нержавеющая сталь 316 (+ исполнение с золотым покрытием); - Hastelloy C276 - Monel 400 (+ исполнение с золотым покрытием) - Тантал

Модули адаптивного управления – это многоканальные аналого-цифровые преобразователи. Они предназначены для преобразования аналоговых сигналов, приходящих от адаптивных датчиков, в цифровой код и передачи их в микроЭВМ МПСУ. В модулях обеспечивается гальваническая развязка аналоговой и цифровой части. В качестве датчиков используются: силомоментные, формирующие сигналы пропорциональные моменту, возникающему в процессе обработки детали; датчики тока (мощности) электродвигателя шпинделя; датчики контроля и диагностики инструмента (акустические, индуктивные, емкостные и др.); датчики контроля и диагностики ТО (измерительные головки, устанавливаемые вместо инструмента, датчики активного контроля деталей). Модули замыкают обратные связи соответствующих контуров адаптивного управления. МПСУ становится адаптивной только при наличии соответствующего программного обеспечения. Использование адаптивного управления позволяет существенно повысить точность обработки изделий на технологическом оборудовании.

Модули измерительных преобразователей предназначены для преобразования информации, поступающей от датчиков положения механизмов технологического оборудования, в цифровой код микроЭВМ. Модуль замыкает обратные связи по положению следящих систем приводов соответствующих координат. В МПСУ применяются индукционные датчики (линейные и круговые индуктосины, вращающиеся трансформаторы, сельсины), а также фотоэлектрические (импульсные, кодовые, растровые) датчики положения.


2. Разработка структурной схемы модуля входных дискретных сигналов

Структурная схема модуля входных дискретных сигналов разрабатывается на основании технического задания на проектирование данного модуля. Обмен информацией осуществляется по интерфейсу И-41.

Структурная схема МВДС представлена в составе структурной схемы системы управления. Модуль состоит из дешифратора адреса DC (ДА), регистров данных RG (РД), мультиплексоров (МХ), преобразователей напряжения от датчиков в напряжение логического уровня и логических элементов.

В состав дешифратора адреса входят: задатчик адреса, схема сравнения и схема дешифратора. Задатчик адреса предназначен для задания адреса модуля, выбираемого из адресного пространства ША. В данном модуле задатчик адреса выполнен на элементах SA1-SA5 и RR1-RR5. В схеме сравнения сравнивается адрес модуля с задатчика адреса и адрес, выставляемый в данный момент процессором на ША. При равенстве кодов формируется сигнал разрешения дешифрации, который выдается в схему дешифратора. Схема дешифратора реализована на микросхемах КР1533КП7.

В МВДС присутствует три регистра данных. Они предназначены для записи, хранения и выдачи информации на ШД и выполнены на микросхемах КР1533ИР22.

В схеме также присутствуют также пять мультиплексоров. В данной схеме они предназначены для передачи информации от преобразователей напряжения в регистры данных, а также для проверки работоспособности регистров данных. Мультиплексоры выполнены на микросхемах КР1533КП2.

Также в модуле МВДС присутствуют 3 преобразователя напряжения. Они предназначены для преобразования уровня напряжения датчиков в напряжение логического уровня.

Схема формирования сигнала /ХАСК выполнена на микросхеме КР1533ЛЛ4.

Логические элементы «И» реализованы на микросхеме КР1533ЛИ1.

Логические элементы «ИЛИ» реализованы на микросхеме КР1533ЛЛ1.

Принципиальная электрическая схема МВДС представлена на листе графической части проекта КП.2068.988-А1-22-00.00.000.Э3. Перечень элементов на электрическую принципиальную схему представлен в приложении В.

Разрабатываемый модуль работает в соответствии со стандартным протоколом записи интерфейса И-41. Чтение информации осуществляется за три цикла программного обмена процессора с модулем. Диагностика регистров данных осуществляется за 4 цикл программного обмена процессора с модулем.

В данной схеме роль задатчика адреса играют резистивные сборки NR1, RR1, RR2, RR3, RR4 и наборы микропереключателей SA1, SA2, SA3, SA4, SA5. Схема сравнения на схеме реализована на мультиплексорах D1, D2, D12, D13, D19 серии КР1533КП7. Сама дешифрация адреса реализована на дешифраторе D18 серии КР1533ИД7.

Процедура чтения выполняется ведущим устройством в соответствии с временной диаграммой, представленной на рис. 1.

Рис.1 – Временная диаграмма


Реализуется процедура следующим образом.

Ведущий на лини ADRF-ADR0 выставляет адрес регистра данных. Адрес проходит через микросхемы D1, D2, D12, D13, D19 КР1533КП7, D5 КР1533ЛЛ4, D14 КР1533ЛИ8 и D18 КР1533ИД7. При подача адреса на выбирающие входы 09, 10, 11 микросхем D1, D2, D12, D13, D19 будет подаваться комбинация логических нулей и единиц, по которой мультиплексоры выберут с каких входов 01, 02, 03, 04, 12, 13, 14 или 15 передавать информацию на выходы 05 и инверсный 06. При нужной для нашего модуля комбинации на выходах 05 сформируется логическая единица, а на выходах 06 логический ноль. Далее с выходов 05 микросхем D1 и D2 логические единицы поступают на входы 09 и 10 микросхемы D14 формирую тем самым на выходе 08 данной микросхемы высокий уровень напряжения поступающий на разрешающий вход 06 микросхемы D18. Сигнал логического нуля с выхода 06 микросхемы D12 поступает на разрешающий вход 04 микросхемы D18. Логические нули с выходов 06 микросхем D13 и D19 поступают на входы 12 и 13 микросхемы D5 формируя на выходе 11 данной микросхемы сигнал низкого уровня напряжения. Этот логический ноль поступает на разрешающий вход 05 микросхемы D18. После приходов сигналов разрешения дешифрации на входа 04, 05, 06 и сигналов на входы выборки 01 и 02 микросхемы D18, формируется сигнал логического нуля на одном из выходов 12, 13, 14 или 15 (

). Этот сигнал поступает на вход 01 микросхемы D3.