АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 6
1.1 Шаговые двигатели 6
1.2 Станки с ЧПУ 14
1.3 Системы диспетчеризации и сбора данных 30
2 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 48
2.1 Выбор станка с ЧПУ 48
2.2 Выбор шагового двигателя 50
2.3 Выбор драйвера шагового двигателя 52
2.4 Выбор блока управления 52
2.5 Выбор датчиков 54
2.6 Выбор системы диспетчеризации и сбора данных 55
3 РАЗРАБОТКА СХЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
В технике весьма популярны импульсные автоматические системы, в состав которых входят механизмы, дискретного перемещения рабочего органа. К таким можно отнести приводы подач режущих станков с программным управлением, сканеры, принтеры, устройства ввода и вывода информации, графопостроители, устройства позиционирования. Для их привода нужны электрические двигатели, вал которых совершает поворот на строго определенный угол при подаче сигнала управления.
Шаговые двигатели представляют собой синхронный двигатель, и применяется в дискретных следящих и позиционных системах с широким диапазоном регулирования частоты вращения, включая и нулевую, когда ШД, развивая удерживающий момент, выполняет функцию памяти. [1]
Шаговые двигатели широко распространены в станках с ЧПУ. Большим плюсом шаговых двигателей является отсутствие обратной связи.
В России активно внедряется «Индустрия 4.0», которая включает в себя цифровизацию технологических систем, в том числе инженерного оборудования и зданий.
В промежутке нескольких лет, стала заметна тенденция широкого применения систем автоматизации, что привело к значительному изменению роли и места концепции автоматизированных систем инженерного оборудования объектов.
Целью данной работы является разработка автоматизированной системы диспетчерского управления шаговым двигателем, внедрение которой значительно облегчит процесс управления станками с ЧПУ.
Задачи работы: аналитический обзор, выбор станка с чпу, выбор шаговых двигателей, электрошпинделя, выбор драйверов, датчиков, контроллеров, плат, расчет функциональной и структурной схемы, мнемосхема в MasterSCADA.
В процессе дипломной работы была разработана схема диспетчерского управления шаговым двигателем.
Был проведен аналитический обширный обзор. По заданным параметрам, объектом изучения стал вертикально-фрезерный станок PLRA4. Для каждой оси станка выбраны шаговые двигатели PL57H56, PL57H76-D8, PL57H100
соответственно. Для этого станка был подходящий выбран блок управления CNC57R, который содержал в себе контроллер PLCM-E1b, плату коммутации PLC4x-G2, с платы коммутации выведены на внешний разъем контакты конвертера ШИМ-напряжение, для управления частотным преобразователем, к которому подключен шпиндель. Также к блоку управления присоединены драйвера шагового двигателя PLD545-G4. Выбраны концевые датчики SN04-N, которые стоят по осям.
В программе КОМПАС-3П сделаны структурная и функциональная схема АСУ ТП станков с ЧПУ.
В программе MasterSCADA была спроектирована модель разрабатываемой системы.
