В данной работе был разработан пневматический привод точного позиционирования и его система управления. Она обеспечивает три режима работы: ручной, цикловой и позиционный, а также два режима позиционирования: апериодический и колебательный. Данные о положении штока и давлении в полостях пневмоцилиндра обрабатываются многофункциональным устройством ввода-вывода NI-6001 USB и выводятся на экран пользователя. Задание режимов работы и позиционирования осуществляется также на экране пользователя, и через многофункциональное устройство ввода-вывода сигналы управления поступают на пневмораспределители. Разработанная SCADA-система позволяет оператору управлять приводом и наблюдать за физическими процессами внутри него.
Преимущество позиционного привода заключается в высокой точности позиционирования и наличии большого числа точек позиционирования штока. Устойчивость и точность позиционирования зависит от системы управления. Апериодический режим позиционирования дает большую точность и большее быстродействие. В свою очередь колебательный режим показывает меньшую точность, и меньшее быстродействие. В условиях лабораторного стенда колебательный режим требуется для изучения физических процессов внутри цилиндра. Приводы с апериодическим режимом позиционирования чрезвычайно распространены в промышленности. С помощью датчиков давления и положения осуществляется контроль результата управления и мониторинг рабочего процесса.
В ходе работы над проектом было проанализировано техническое задание, разработаны структурная схема всего привода, принципиальная пневматическая и принципиальная электрические схемы. На основе структурной схемы была подобрана элементная база. Для управления работой привода был разработан алгоритм, программа управления и SCADA-система.
Для тестирования приводы была создана модель в программе Simcenter Amesim и получены графики перемещения выходного звена.
Таким образом был разработан пневматический привод точного позиционирования с точностью позиционирования 1мм, реализованы 3 режима работы и 2 режима позиционирования: апериодический с временем переходного процесса 1.3с и с перерегулированием с временем переходного процесса 1.7с и перерегулированием 20%, а также возможность записи данных с датчиков давления в файл Excel.