Устройство для программного управления намоточным станком

Устройство для программного управления намоточным станком

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (3t)5 G 05 B 19/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕ НТ НО Е

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О \„» 4» » O Э И» .»» k: » t»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4875886/24 (22) 18.10.90 (46) 30,12.92. Бюл. N. 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии электромашиностроения (72) М.M.Ôèøìàí, Ю.M,Ñåíü и Ю.И.Кириленко (56) Авторское свидетельство СССР

%1451648, кл. G 05 В 19/18, 1989.

Авторское свидетельство СССР

N 1725184, кл. G 05 В 19/18, 1889. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ НАМОТОЧНЫМ СТАНКОМ (57) Изобретение относится к автоматике, а более конкретно к устройствам для автоматизации намоточного технологического оборудования. Устройство обеспечивает . высокое быстродействие при рядовой намотке катушек, обладающих повышенной надежностью, меньшими габаритами и тре- бующими меньший расход активных материалов. В программируемый логический контроллер(ПЛ К) устройства заносится программа работы станка, выполнение которой начинается после поступления сигнала пуска с пульта оператора, Осуществляется заИзобретение относится к автоматике, а именно к устройствам для автоматизации намоточного технологического оборудования.

Ф

Известно устройство для прсграммного управления намоточны и станком, содержащее электропривод шпинделя и электропривод раскладчика, счетчик витков, дешифратор. блок памяти, счет ик адреса, электроприводы механизмов вспомогательных движений, мультиплексор, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй эле212,, 1784942 А1 пись установок в первый — четвертый регистры (Pr) и включение привода шпинделя (ШПД), на котором установлен шаблон катушки (Ш К), причем содержимое. четвертого

Рг в начале намотки каждого слоя катушки загружается в счетчик витков. При повороте

ШПД на заданный угол осуществляется намотка провода на участок ШК без раскладки провода, при этом импульсы от датчика угловых перемещений ШПД увеличивают С счетчика угла поворота до тех пор, пока оно не станет равным С первого регистра. B результате этого импульсы генератора поступают на вход привода раскладчика, осу-,, I ществляя его продольное пошаговое, перемещение на заданную во втором или третьем Pr величину на участке переброса витка ШК. После окончания намотки каждого витка С счетчика витков уменьшается на единицу и, когда оно станет равным нулю, в

ПЛК поступает сигнал об этом. ПЛК осуществляет подсчет количества слоев. управление приводами ШПД и вспомогательных механизмов в зависимости от состояния датчиков положений, установленных на станке. 11 ил. менты И, одновибратор, таймер, индикатор, задатчик данных, задатчик адреса, задатчик кратности, распределитель импульсов счет- чик кратности, корректор скорости. элемент

НЕ, триггер и блок шинных формирователей, Устройство обеспечивает автоматическое управления изготовлением катушек электрических машин и аппаратов без ограничений на форму катушек, количество их различных элементов и сочетаний, позволяет оператору процесса быстро перенастра1784942 ивать намоточный станок, однако оно не формирования импульсов и к импульсному обеспечивает высокого качества изготавли- входу блока управления шаговым двигатеваемых иэделий, так как получаемая форма лем, выходы которого подключены к электвитков наматываемых катушек приводит в родвигателю раскладчика, выход которого .конечном счете к увеличейию габаритов и 5 соединен механически с раскладчиком. ухудшени1о электрических параметров Устройство позволяет выполнить точ. электрических машин и аппаратов., ную рядовую намотку катушек, при которой

Найболее.близким по технической сущ- витки лежат в ряду (слое) плотно друг к друности; к предлагаемому изобретению явля-, гу, каждый виток верхнего ряда лежит межется! устройСтво" для программного 10 ду витками нижнего ряда, отсутствуют упрафенйя йамоТочйым станком; сддер>ка-" ".кресты" и завалы витков,.максимально ис щее да. чики" пМОжвний вспомогательных пользуются обмоточное пространство. Так механиэмов, программируемы(й логический . как катушка с рядовой намоткой обладает контроллер; задатчик скорости, регулятор, повышенной наде>кностыо благодаря устра скорости, электродвигатель вращения 15 нениюопасности междувиткового и ме>кдушпинделя, тахогенератор, датчиК угловых - слойного замыкания, а высокий перемещений, приводы вспомогательных коэффициент заполнения сокращает расход механизмов, блок"управления Шаговым дви- . меди и.активных материалов, уменьшает га гателем",электродвигательраскладчика,де- бариты изделия в целом, то устройство шифраторадреса,элементЗАПРЕТ, первый 20 обеспечивает высокое качество изготавли. и второй счетчики импульсов, блок форми- ваемого.изделия, Однако устройство обла рованйя импульсов и пульт. оператора, вхо- . дает низким быстродействием, ды и" выходы "которого"подключены . Это вызвано тем, что при намотке ка>ксоответственйо к:."первой гpyirne:âûõîäîü::: дото:вйтка катушки программируемый логиуправлеййя натрузками и к первой группе 25 ческий койтроллер. входящий в:состав входов-ввода дискретных сигналов про-,: устройства, должен определить момент граммируемого логйческогО контроллера,: окончания намотки витка; загрузить счетчивторая группа входов ввода дискретных сиг-" :: ки устройства. соответствующими уставками налов которого подключена к соответствую- (первый. аппаратный счетчик — величиной щйм выходам датчиков положений 30 углаповороташпинделяотисходногополовспомогательных механизмов, шина адреса жейия, после которого начинается переброс и выход сигнала записи программируемого " провода: второй аппаратный счетчик — велилогического контроллера соединейы соот- чиной переброса провода при намотке одветственнос адресными-входами и входом ного витка); по результатам обработки синхронизации дешифратора адреСа, пер- 35 содержимого программного счетчика витвый-выход управления нагрузкой програм- . ков определить момент начала намотки lloмируемого логического контроллера: следйего витка каждого слоя; по соединен с"первым входом регулятора ско- результатам обработки. содержимого прорости, вторая группа вьгходов и второй вы - граммного счетчика витков и.содержимого. ход . управления нагрузками 40 программного: счетчика слоев определить программируемого логического: контролле-: момент. начала намотки последнего витка ра — соответственйо со -входами приводов - катушки; задать направление перемещения вспомогательных механизмов и с первым раскладяика и частоту вращения шпинделя; входомзадатчикаскорОсти,выходомсоеди- осуществить контроль возникновения ава .ненного со .вторым входом регулятора ско- 45 рийных ситуаций (если, например, поло>керости, выходы которого подключены к ния вспомогательных механизмов станка не электродвигателю вращения шпинделя, вы- будутсоответствовать заданным при намотход которого соединен механически со ке катушки)ит.д. шйинделем, со входом тахогенератора, вы- . Являясь микропроцессорным устройстходом соединенного с третьим входом регу- 50 вом управления псоледоватеаьного дейстлятора скорости, и со входом датчика вия, программируемый логический угловых переМещений., первым выходом со-, контроллер осуществляетотработку програмединенного c прямым входом элемента ЗА- мы последовательным выполнением команд, П РЕТ; выход которого .подключен к что приводит к уменьшению быстродействия счетному входу первого счетчика импуль- 55 устройства. Например. применениепрограмсов, вход сброса когорого соединен со BTo- мируемого логического контроллера МКП-1 рым выход(м . датчика угловых (микроконтроллер программируемый, пасперемещений.и входом сброса второго счет- порт 4СМ3611014ПС) в составе устройства не

- чикаимпульсов,счетный входкоторогопод- позволяет увеличить частоту намотки катуключен к первому выходу. блока шек более 1200 — 1500 витков в минуту, 1784942

Целью изобретения является повыше- пульсов, элемент НЕ, первый и второй эление быстродействия устройства. - менты ИЛИ вЂ” НЕ и элемент ИЛИ, первый

Поставленная цель достигается тем, что вход которого соединен со вторым выходом в устройство, содержащее датчики положе- блока формирования импульсов, первый ний вспомогательнь1х механизмов, про- 5 вход которого подключен ко второму выходу граммируемый логический контроллер, датчика угловых перемещений и ко второму задатчики скорости, регулятор скорости, входу элемента ИЛИ. выходом соединенноэлектродвигатель вращения шпинделя, та- . то со входом обратного счетчика третьего хогенератор, датчик угловых перемещений, счетчика импульсов, вход записи которого приводы вспомогательных механизмов, 10 подключен к третьему выходу блока формиблокуправления шаговымдвигателем, алек- рования импульсов, второй вход которого тродвигатель раскладчика, дешифратор ад- . соединен со входом сброса третьего счетчи реса, элемент ЗАПРЕТ, первый и второй ка импульсов и выходом сигнала сброса счетчики импульсов, блок формирования программируемого-логического контроллеимпульсов и пульт оператора, входы и выхо- 15 ра, шина данных которого соединена с инды которого подключены соответственно к . формационными входами первого, второго, первой группе вь ходов управления нагруз- третьего и четвертого регистров, выходы ками и к первой группевходов ввода диск-" четвертого регистра подключены" к йнфорретных сигналов программируемого мационным входам третьего счетчика имлогического- контроллера. вторая группа 20 nynbcoe, выход нулевого-разряда" которого входоввводадискретныхсигналов которого . соединен с инверсным входом второго элеподключейа к соответствующим выходам мента ИЛИ вЂ” НЕ и с прямым входом первого датчиков положений вспомогательных ме- элементаили-нЕ,авыходыостальныхразханизмов, шийа адреса и выход сигнала за - рядов — с группой ApslMI lx входов. второго пиСи программируемого логического 25 элемента ИЛИ-НЕ ипервогоэлемета ИЛИкойтроллера соединены соответственно с .. НЕ; выход которого йодключен ко входу вво-" адресными входами и входом сйнхрониза- да дискретных сигналов программируемого ции дешифратора адреса, первый выход уп-::, логического контроллера и ко второму входу равления нагрузкой программируемого: задатчика скорости, третьим входом соедилогического контроллера соединен с пер- 30 ненного с первым выходом управления навым входом регулятора скорости; вторая . грузкой программируемого логического группа выходов и второй выход управления:;- койтроллера, а четвертым - .:с первым вхонагрузками программируемого логического .. дом задатчика направления, группой выхоконтроллера - соответственно со входами: дов - подключенного к потенциальным приводов вспомогательных механизмов и c 35 входам блока управления шаговым двигатепервым входом задатчика скорости, выхо-::... лем", с"третьим входом блока формирования дом соединенного со вторым входом регу-: . импульсов, входом разрешения вывода данлятора скорости, выходы которого ных третьего регистра, выходом второго подключены к электродвигателю вращения .:элемейта ИЛИ-НЕ и входом элемента НЕ, шпинделя, выход которого соединен. меха - 40 выход которого подключен ко входу разренически со шпинделем, со входом тахогене- шения вывода дэнных второго регистра; выратора, выходом соединенного с третьим ходы которого обьединены с выходами входом регулятора скорости, и"со,входом третьего регистра vi первой.группой входов датчика угловых перемещений, первым вы .." второго компвратора,:вторая группа входов ходом соединенного с прямым вхЬдом эле- 45 которого соединена с выходами второго мента ЗАПРЕТ, выход которого подключен счетчика импульсов, а выход второго компак счетному входу первого счетчика импуль- ратора подключен к четвертому входу блока сов, вход сброса которого соединен со.вто- формир вания импульсов, пятый вход которым выходом датчика угловых: . poro соединен с иневрсным входом элеменперемещений и входом сброса второго счет- 50 та ЗАПРЕТ и выходом первого компаратора, чика импульсов,счетный входкоторого под- подключенного второй и первой группами ключен к первому выходу блока входов соответственно к выходам первого формирования импульсов и к импульсному счетчика импульсов и, первого регистра. входу блока управления шаговым двигате- . вход записи которого соединен с первым лем. выходы которого подключены к элект- 55 выходом дешифратора адреса, второй итрерадвигателю раскладчика, выход которого тий выходы которого соединены со входами соединен механически с раскладчиком, вве- записи соответственно второго и третьего дены задатчик направления, первый, вто- регистров, а четвертый выход дешифратора рой, третий и четвертый регистры, первый и адреса соединен со входом записи четвервторой компараторы. третий счетчик им- того регистра, пятым входом задатчика ско1784942 рости и вторым входом задатчика направле- крепится шаблон катушки 31, На последний ния, выходом подключенного к шестому наматывается провод, перемещаемый в входу блока формирования импульсов.. процессе намотки вдоль оси шаблона рас- .

Введение в состав устройства задатчи- кладчиком 32. ка направления, первого, второго, третьего 5 . Выходы пульта 1 оператора подключеи четвертого регистров, первого и второго ны к первой группе входов33 вводадискреткомпараторов, третьегО счетчика импуль- ных сигналов . программируемого сов, элемента НЕ, первого и второго эле- логического контроллера 4, вторая rpynna ментов ИЛИ вЂ” НЕ и элемента ИЛИ с входов 34...35 ввода дискретных сигналов соответствующими связями повышает быс- 10 которого подключены к соответствующим тродействие устройства, так" каi(-при "этом выходам датчиков 2..;3 положений вспомопрограммируемый логический контроллер гательных механизмов. осуществляет обработку всего одного сиг- Выход36 первого элемента ИЛИ-НЕ 28 нала при намотке слоя катушки(быстродей- соединен со входом ввода дискретных сигствие устройства йовышается во столько 15 налов программируемого логического конт-. раз, сколько витков в слое катушки). роллера. 4 и вторым входом задатчика 5

Применение аппаратных средств для " скорости, контроля угла поворота. шпинделя, величи- Программируемый контроллер. 4 также ны перемещения раскладчика, числа витков соединен выходом 37 сигнала сброса.— со,. слоя, выбора. направления перемещения 20 вторым входом блока 30 формирования им- раскладчика и частоты вращения шпинделя " пульсов и входом сброса третьего счетчика...

in использование для. реализации остальных 27; шиной 38 данных — с йнформациой ными функций управления программйруемого ло- . входами первого 16, второго 21, третьего 22 гического контроллера, значительно повы- и четвертого 25 регйстров; шиной 39 адреса шает быстродействие устройства, при этом 25 — с адресными входами"дешифратора 15 ад- . скорость намотки катушек практически не, . реса выходом 40 сигнала запйси "co"âõîзависит от быстродействия койтроллера. —; —: дом синхронизации дешифратoðà: 1-5

На фиг.1 изображейа функциойальная" : адерса. схема устройства; на фиг,2 — алгоритм его : Выходы управления йатрузками про- работы; на фиг,3, 4 — временные диаграммы 30 граммируемого логического контроллера 4, работы устройства; на фиг.5 — 8 — функцио- : подключейы первая группа 41 — ко входам нальные схемы соответственно программи-: .пульта 1 оператора; первый 42 - к :третьему руемого "логического контроллера.,: входу задатчика 5 скорости и к первому вхозадатчика скорости; задатчика направлениФ ду регулятора 6 скорости; второй 43 — к пер-, и блока формирования импульсов; на фиг.9 35" вому входу задатчика 5 скорости; вторая

-типовая форма наматываемой катушки; на .группа 44...45- ко входам приводов 10...1 1 фиг.10 — пример алгоритма йрограймы уп-, вспомогательных механизмов. равления процессом намотки",на фиг,11 — Выход "задатчика 5 скорости соединен „. функциональная. схема пульта оператора.: со вторым" входом регулятора 6.: скорости, .

Устройство (см. фиг. Ц содержит пульт 1 40 вйходы которого подключены к электродвиоператора, датчики 2„,3 положений"вСпомо.-, гателю 7 вращения шпинделя, выход кото. гательных механйзмов; программируемый рого соединен механически со.шпинделем, логический койтроллер 4, задатчик 5 скоро-: со входом тахогенератора 8, выходом соеди= .. сти, регулятор 6 скорости; электродвигатель ненного с:третьйм входом регулятора 6 ско-"

7 вращения шпинделя, тахогенератор 8, 45 рости и со входом датчика 9 угловых, датчик 9 угловых перемещений; приводы перемещений. Первый выход 46 датчика 9

10...11 вспомогательных механизмов, блок соедйней "с прямым входом элемента ЗА12 управления шаговым двигателем, элект- ПРЕТ 18, выход которого подключен к счет-родвигатель13 раскладчика, задатчик 14 на-:ному входу первого счетчика 19 импульсов, правления, дешифратор 15 адреса, первый 50 Второй выход 47 датчика 9 соединен со вхо- . регистр 16, первый компаратор 17, элемент дами сброса первого 19 и второго 20 счетчиЗАПРЕТ 18, первый счетчик 19 имйульсов: ков импульсов, вторым вхбдом элемента, второй счетчик 20 импульсов, второй 21 и ИЛИ 26 и первым входом блока 30 форми третий 22 регистры, второй компаратор 23, рования импульсов. Задатчик 14 направлеэлемент НЕ 24, четвертый регистр 25, зле- 55 ния группой выходов 48 подключен к мент ИЛИ 26, третий счетчик 27 импульсов, потенциальнь!м входам блока 12 управлепервый элемент ИЛИ-НЕ 28. второй эле- ния шаговым двигателем, выходы которого мент ИЛИ вЂ” НЕ 29 и блок 30 формйрования подключены к электродвигателю 13, выход импульсов. Электродвигатель 7 механиче- которого соединен механически с-раскладски соединен со шпинделем. на котором чиком32. Второй выход49блока30форми1784942 рования импульсов подключен к первому К шине 39 адреса подключены выходы входу элемента ИЛИ 26. Выход последнего разрядов адреса процессорного блока 58 и соединей со входом обратного счета треть- входы разрядов адреса оперативного 59 и

его счетчика 27 импульсов, вход 50 записи . постоянного 60 запоминающих устройств, которого подключен к третьему выходу бло- 5 блока 61 управления, первого 57 и второго ка 30 формирования импульсов, четвертый 62 параллельных интерфейсов. вход51 которого соединен с выходом второ- . С шиной 38 данных соединены входы— го.компаратора 23, Выходы четвертого реги- выходы разрядов дайных. процессорного стра 25 подключены к информационным блока 58, оперативногозапоминающегоусвходам третьего счетчика 27 импульсов, вы- 10 тройства 59 и блока 61 управления; выходы ход нулевого разряда которого соединен с разрядов данных первого. параллельного инверсным входом второго элемента ИЛИ- интерфейса 57 и постоянного запоминаюHE 29 и прямым входом первого элемента щегоустройства 60; входы разрядов данных

ИЛИ-HE 28; Выходы остальных разрядов — второго параллельного интерфейса 62. счетчика 27 соединены с группой прямых 15 Процессорный блок 58 подключен выховходов второго элемента ИЛИ-НЕ 29 и riep- . дом сигйала чтения памяти к одноименным вого элемента ЙЛИ-HE 28. Четвертый вход входам оператйвного 59 и постоянного 60

52-задэтчика 5 скорости соединен с первым Запоминающих устройств; выходом сигнала . входам задатчика 14 направления, третьйм:записи в память к одноимеййому входу опе входом блока 30 формирования импульсоа, 20 ративного запоминающего устройства; вывходом разрешения.вывода данных третье-: . ходом" сигнала" "чтения устройств го::регистра 22, вйходом второго элемента: ввода-вывода к одноименным входам перИЛИ-НЕ 29 и входом элемента HE 24, выход вого параллельного интерфейса 57 и блока которого подключен ко входу разрешеййя 61 управления; выходом 40 сигнала записи вывода данных:второго регистра 21.. 25 в устройства ввода-вывода: и выходом 3?

Выходы второго регистра 21 обьедине- . сброса к одноименным входам. блока 61 упны с выходами третьего регистра 22 и с : рэвления и второго параллельного интерпервой группой входов второго компарато- фейса 62; входами запросов прерываний к ра 23, вторая группа входов которого соеди- . одноименным выходам блока 61 управлейена с выходами второго счетчика 20 30 ния. импульсов. Первый выход 53 блока 30 фор- Блок 61 управления соединен с пультом мирования импульсов подключен к счетно - 63 управления информационными входами му входу второго счетчика 20 импульсов и к с клавиатурой 64 и информационными выхоимпульсному входу блока управлейия шаго- дами с индикаторами 65. вым двигателем. Пятый вход 54 блока 30 35 Входы33,34...35;36первогопараллельсоединен.с инверсйым входом элемента 3A- . ного интерфейса 57 являются соответственПРЕТ 18. и вйхадом первого компаратора" но первой группой входов. второй группой

17, подклЮченного второй и первой групйа- входов и входом ввода дйскретных сигналов ми входов соответственно к выходам перво- программируемого логического контроллеrañ÷åò÷èêà 19 импульсов:и перовго регйстра 40 ра.

16, входзаписи которого соединейс первым: Выходы 41,42,43,44. .,45 второго паралвыходом: дешифратора 15 адреса:. Второй, лельного интерфейса 62 являются соответтретий:и четвертый выходйдешифрэтора15 ственно первой группой выходов; первым и адреса. соединены со входами зайиси соот- вторым выходами, второй группой выходов ветственно второго 21, третьего 22 и четвер- 45 управления нагрузками программируемого того 25 регистров, Выход 55 задатчйка 14 логического контроллера. направления подключен к шестому входу Шина 39 адреса, выходы 37и 40процесблока 30 формирования импульсов, а вто- сорного блока 58 и шина 38 данных являютрой вход 56 задатчика:направления — к чет - ся выходами . программируемого вертому выходу дешифраторэ 15 адреса и 50 логического контроллера. пятому входу задатчика 5 скорости. Задатчик 5 скорости (см. фиг,6) содержит мультиплексор 66 аналоговых сигналов, Программируемый логический контрол- блок 67 элементов И, элемент И-НЕ 68, лер 4 (см, фиг.5), содержит первый парал- триггер 69, элемент И 70, и группу последо,;лельный интерфейс 57, процессорный блок 55 вательно соединенных переменных рези53,оперативное59ипостоянное60запоми- сторов. К свободному выводу первого нающие устройства, блок 61 управления, резистора подключен положительный повторой параллельный интерфейс 62, пульт люс источника эталонного напряжения, от63 управления, содержащий клавиатуру 64 рицательный полюс которого подключен к и индикаторы 65. свободному выводу последнего резистора и

12 входу мультиплексора 66, имеющего нуле- 86, с первым входом элемента И 85, второй вой адрес. К каждому из остальных входов вход которого является шестым входом 55 мультиплексора 66 подключен вывод регу- блока, и входом l для синхронизируемой

-.— лируемого сопротивления соответствующе- установки единичного состояния триггера ro резистора. 5 81, вход К для синхронизируемого сброса

Входы задатчика подключены: первый которого соединен со вторым входом эле-.

43- ко второму входу блока 67 элементов И мента ИЛИ 86 и выходом элемента ИЛИ &7, к первому входу элемента И 70, выход кото- Выход элемента ИЛИ 86 подключен ко вхорого соединен со входом единичной уста- ду С синхронизации триггера 81, Первый новки триггера 69; пятый 56 — ко входу 10 вход элемента ИЛИ 87 является третьим сброса триггера 69, выход которого соеди- входом 52 блока, а второй вход элемента нен с первым входом элемента И вЂ” НЕ 68; ИЛИ 87является вторым входом 37 блока и второй 36 — ко второму входу элемента И- соединен с первым входом элемента ИЛИ

НЕ 68, выход которого соединен с четвер-" 83. Выход элемента ИЛИ 83 йодключен ко тым входом блока 67злементов И; третий 42 15 входу К .для синхронизируемого сброса — к первому входу блока 67 элементов И, триггера 80 и к первому входу элемента четвертый 52 — к третьему входу блока 67 ИЛИ 84. Вход Гдля синхронизируемой устаэлементов И и ко второму входу элемента И ":. ноаки единичного состояния триггера 80 co-

70. Выходы блока 67 элементов И подклю-: единен совторымвходомэлемента ИЛИ 84, . чены к адресным входам мультийлексора 20 выходом подклвченйого ко входу"C синхро66, выход которого является вйходом задат- низации триггера 80, и с выходом:элемента чика. - - . - ... " ....:, И 85, а едийичный вход триггера 80 — со

3адатчйк 14 направления (см.фиг.7) со- вторым входбм элемента И?5; выход котодержит элемент НЕ 71. элемент ИЛИ 72, рого является вторым выходом 49 блока и элемент И ?5 и триггер 74, Второй вход 56 25 подключен".ко.второму входу элемента ИЛИ блока-подключен ко входу асинхронного 83.--:сброса триггера 74, счетный вход которого .. Пульт1.оператора(см.фиг.11) содержит соединен с первым входом 52 блока и с кнопки 89, 90, 91 управления, индикаторы первым входом элемента И 73. Второй вход" 92, 93. 94 и усилители 95, 96; 97. Первые элемента И 73 соединен с йулевым выходом 30 выводы контактов кнопок управления оббъе- " тритгера 74, единичный выход которого под-:::диненыиподключены к"отрицательному по-. . ключен к первому входу элемента ИЛИ 72 и люсу источниКа питания. Второй вывод является вторым выходом 55 задатчика.. "контакта каждой из кнопок управления чеВторой вход элемента ИЛИ 72 соединен с " рез резистор соединен с положительным выходом элемента И 73, а выход элемента 35 полюсом источника пйтания и выходом 33

ИЛИ 72 подключен ко входу элемента НЕ 71. пульта, Усилители 95, 96, 97 своими входами

Выход и вход элемента НЕ 71 являются пер-: соединены с соответствующими входами 41 вымя выходами 48 задатчика.,: .;.:,:: ....:." . пульта, а выходами -" с индикаторами 92, 93, Блок 30 формирования сигналов (см. : 94. фиг,8) содержит элементы И 75-78, генера- 40 Устройство работает следующим обратор 79 импульсов, триггеры 80, 81, 82, зле- зом (см. фиг.1-3). менты ИЛИ 83 — 88. Выход генератора 79: : В. запоминающее устройство" програм-. импульсов соединен с первыми входами мируемого логического контроллера 4 (в ка. элементов И 77 и И 78; вторые входы кото- ... честве которого может быть, например;рых соединены соответственно с единичны- 45 микроконтроллер йрограммируемый МКПми и нулевым выходами триггера 82. К 1),зайоситсяпроr àììàóïðàâëåíèÿ öèêëîìтретьему входу элемента И 78 подключен . намоточного станка. При включенииустройпятый вход 54 блока, а-выход элемента И 78: ства контроллер 4 устанавливается в исходсоединей со входом Ссинхронизациитриг- ное, состояние, его счетчик команд (СТК) гера 82, вход асинхронного сброса которого 50 устанавливается в положение, соответству. подключен к выходу элемента ИЛЙ 88, пер- ющее началу цикла работы станка, На пер выйи второйвходйкоторогосоединенысо- вом 42 выходе управления нагрузкой ответственно с первым 47 и четвертым 51, контроллера возникает нулевой сигнал, ко. входами блока, Выход элемента И 77 явля- . торый поступает на третий вход задатчика 5 ется. первым 53 выходом блока и подключен 55 скорости и первый вход регулятора 6, запрек первым входам элементов И 75 и И 76. щая вращение электродвигателя 7 шпиндеВторой .вход элемента И ?6 соединен с ну- ля, а на выходе 37 контроллера возникает левым выходом триггера 81, а выход элемен- . сигнал сброса, который устанавливает в иста И 76 является третьим 50 выходом блока ходное состояние счетчик 27 импульсов и и соединен с первым входом элемента ИЛИ блок 30 формирования импульсов. По сигна13

17.84942

14 лу с выхода 47 датчика 9 первый 19 и второй

20 счетчики импульсов устанавливаются в нулевое положение (оператор 1).

Устройство может работать в двух режимах: "Ввод программы" и "Автоматика". Ре- 5 жим "Ввод программы" используется для записи команд управляющей программы в запоминающее устройство, обеспечивающей выполнение заданного алгоритма управления циклом станка, и параметров 10 изготавливаемой катушки (количества слоев катушки. количества витков в слое, диаметра провода и др.).

При этом необходимая команда набирается оператором на клавиатуре пульта уп- 15 равления контроллера 4, заносится в его запоминающее устройство и отображается на индикаторах пульта управления (операторы 2...6).

В режиме "Автоматика" контроллер 4 20 осуществляет управление станком в соответствии с управляющей программой, хра=: нимой в его запоминающем устройстве. При поступлении сигнала "Пуск" с пульта 1 оператора на один из входов первой группы 25 входов 33 программируемого логического контроллера 4 начинается отработка программы станка. Осуществляется запись ус- тавок в первый .регистр 16 (величины угла поворота шпинделя (шаблона катушки) от 30 исходного положения, после отработки ко-" торого начинается переброс провода), so " второй 21 и третий 22 регистры (величины переброса провода при намотке одного вит- ка, равной диаметру(регистр 21) и половине 35 диаметра (регистр 22) провода), и в четвертий регистр 25 (количество витков в слое .. катушки), При этом на гдресных входах (шине 39 адреса) и входе сиг*. хронизации (выходе 40 сигнала записи контроллера).40 дешифратора 15 адреса появляется комбинация сигналов, обеспечивающая запись кода числа, присутствующего на щине 38 данных, в соответствующий .регистр, При записи уставки в четвертый регистр 25 на 45 пятый вход 56 задатчика 5 скорости поступает импульс, устанавливающий последний в состояние, при котором на выходе задат-.. чика будет присутствовать аналоговый сигнал, соответствующий комбинации входных 50 сигналов. Одновременно на второй вход задатчика 14 поступает импульс, устанавливающий его в исходное состояние.

После этого СТК переводится в положение, обеспечивающее отработку следующе- 55

ro шага управления (операторы 7...11).

Программой предусматривается выполнение алгоритма управления последовательно по шагам (очередная технологическая операция выполняется после завершения выполнения предыдущей), В начале цикла работы станка обеспечивается перемещение вспомогательных механизмов (включение нагревателя, обеспечивающего расплавление горячим воздухом клеющего слоя провода в процессе намотки, заведение начала катушки в узел фиксации на шаблоне перед намоткой), при этом в зависимости от комбинации сигналов датчиков 2...3 положений, установленных на станке., контроллер 4 обеспечивает выдачу необходимых команд включения и риводов 1 0...11 вспомогател ьных механизмов (операторы 39„.42), Затем производится включение (момент с1) электродвигателя 7 вращения .шпинделя и выбор направления перемещения (вправо или влево) раскладчика. Для, этого с выхода 42 контроллера 4 поступает сигнал запуска на первый вход регулятора 6 скорости и на третий вход задатчика 5 скорости, который формирует на втором входе регулятора 6 скорости аналоговый сигнал, обеспечивающий номинальную частоту вращения электродвигателя 7. Направление перемещения раскладчика определяется задатчиком 14, который формйрует на одном из выходов 48 сигнал, обеспечивающий с помощью блока 12 управления шаговым приводом и электродвигателя 13 перемещения раскладчика в начале цикла вперед(оператора 14...21).

Система регулировайия частоты вращения электродвигателя 7; включающая регулятор 6 скорости, электродвигатель 7 и тахогенератор 8, может быть выполнена также, как например, комплектный электропривод ЭПУ1 (электропривод регулируемый, паспорт ИГФР 654673001ПС). На входе регулятора 6 скорости сравнивается сигнал задания с выхода задатчика 5 скорости и сигнал отрицательной обратной связи по частоте вращения, поступающий с тахогенератора 8, находящегося на валу электродвигателя 7. При наличии рассогг,сования регулятор 6 скорости формирует импульсы управления своими силовыми элементами, обеспечивая изменение подводимого к якорю напряжения, а следовательно, частоты вращения электродвигателя. По мере уменьшения рассогласования (под действием отрицательной обратной связи по частоте вращения) происходит стабилизация частоты вращения на уровне, пропорциональном напряжению задания, При вращении шпинделя датчик 9, который может быть выполнен также, как например, преобразователь угловых перемещений фотоэлектрический модели

1784942

BE 178A5 (техническое описание и инструк- 23 поступают сигналы с выходов второго ция по эксплуатации BE 178А5;00.01 ТО). регистра 21 (операторы 19, 20). Поэтому пеформирует на первом выходе сигнал начала реброс провода при намотке всех витков отсчета(один на оборот) и на втором выходе слоя, кроме последнего, будет осуществ— серию измерительных сигналов за один 5 ляться до тех пор, пока содержимое счетчиоборот вала..Окончание сигнала на втором ка 20 не станет равным содержимому

47 выходе датчика 9 разблокирует счетчики второго. регистра 21, В этом случае на выхо19 и 20, после чего сигналы с первого 46 де компаратора 23 появляется единичный выхода датчика 9 проходят через элемент сигнал (операторы 31,32), который поступа.3АПРЕТ 18 на счетный вход первого счетчи- 10 ет. на четвертый вход 51 блока 30 формирока 19 (счетчики 19 и 20 могут быть выполне- вания импульсов (момент t4), в результате ны, например, на базе интегральных схем чего появление импульсов на первом выхоК155ИЕ5). При повороте шпийделя на за-.. де блока 30 прекращается. При завершении данный угол осуществляется намотка про- оборота шпинделя(возврататочкиАшабловода научастокшаблонаАОСбезраскладки 15 на в исходное положение, точку Х, фиг.9) провода (через точку Х исходного положе-. датчик 9 формирует на втором выходе 47 ния шпинделя последовательно проходят импульс, который устанавливает счетчики точки А, О, С шаблона наматываемой катуш- 19 и 20 в нулевое положение, поступает на ки, фиг.9), в результате чего содержимое первый входблока30формированияичерез счетчика 19 становится равным содержимо- 20 второй вход.элемента ИЛИ26 навходобратму первого регистра 16, На выходе компара- ного счета третьего счетчика 27 импульсов, тора 17 (который может быть выполнен так уменьшая его содержимое на единицу (мо>ке, как и компаратор 23), пбявляется еди-. мент.t5, операторы 33. 34, 17). Намотка осничный сигнал (операторы 22...24), который тальнь х витков слоя катушки блокирует элемент ЗАПРЕТ 18 и поступает 25 осуществляется аналогично. на пятый вход 54 блока 30 формирования .. При намотке последнего витка слоя импульсов (момент t2). Последйий формиру- (чйсло s третьем счетчике 27 импульсов равет импульс(один — при намотке слоя катуш- но единице) на выходе 52 второго элемента ки, момент t3) на своем третьем выходе 50, ИЛИ-НЕ 29 появляется единичный сигнал, который поступает на вход записи третьего 30 который постуйает на третий вход блока 30 счетчика 27 импульсов (который может быть. формирования импульсов, на первый вход выполнен, например, на базе интегральных задатчика.14 направления, на вход элеменсхем К155ИЕ7), осуществляя загрузку в него та HE 24, на вход разрешения вывода дан-содержимого четвертого-регистра 25 (опе- ных третьего регистра 22 и на четвертый ратора25,28). С момента 3с первого выхо- 35 вход задатчика 5 скорости. Поступление да 53 блока 30 импульсы проходят на сигнала52на первый входзадатчика14при имйульсный вход блока 12 управления ша-. намотке первого (и каждого нечетного) слоя говым двигателем 13 и на счетный вход вто- катушки приводит к изменению направлерого счетчика 20. Блок 12 может быть ния переброса последнего витка относивыполнен так же, как,-например, блок уп- 40 тельно направления раскладки остальных равления.типа БУШ-1. При поступлении им-- . витков слоя (оператор 18). пульса на его вход блок 12 обеспечивает С выхода, элемента НЕ24 на вход разре-. поворот двигателя 13 й; следовательно, пе- " шения вывода данных второго регистра 21 ремещение раскладчика 32 на один шаг. Пе- поступает йулевой сигнал, что вызывает переброс провода на заданную величину, 45 реход выходов последнего в состояние с .:равную диаметру провода, осуществляется высокиМ выходным сопротивлением, и на при прохождении участком CB шаблона на-" первую группу входов второго компаратора матываемой катушки точки Х (фиг,9), при 23 поступают сигналы с выходов третьего этом имеется разрешение выдачй данйых из " регистра (ойераторы 19,35). Поэтому перерегистра 21, так как при намотке всех витков 50 брос последнего витка слоя к v у и, кроме последнего, содержи- осуществляться на величину, равную поломое счетчика 27 не равно единице, на выхо- вине диаметра провода. де элемента ИЛИ-НЕ 29 присутствует Поступление сигналов на третий и четнулевой, а после элемента HE 24 — единич- вертый входы задатчика 5 ск пе ех х ды третьего регистра 22 55 ет появление на втором входе ре 6 р одят в состояние с высоким выходным скорости аналого о о, б входе регулятора 6 л гового сигнала, обеспечивасопротивлением (регистры 21 и 22 могут ющегомалуючас лую частоту вращения электродвипри намотке последнего витка быть выполнены, например, как многоре- гателя 7 при нам тк жимный буферный регистр К589ИР12), и на каждого слоя катушки (оператор 21). первую группу входов второго компаратора

1784942

После окончания намотки последнего витка слоя, которая происходиттак, как описано выше, датчик 9 формирует на втором выходе 47 импульс, который устанавливает третий счетчик 27 импуль