Устройства с шаговыми двигателями
Программные задающие устройства с шаговыми двигателями. Струйные ПЗУ с поступательным шаговым движением программоносителя разработаны для цикловых систем, в управляющей части которых используются струйные элементы низкого давления.

Программоносителем являете стандартная перфокарта. Для ее перфорирования применяют обычные перфораторы ЭВМ. Периодическое перемещение перфокарты на шаг осуществляется шаговым приводом. Один из вариантов такого ПЗУ использует струйный способ считывания команд, записанных на перфокарту. Перфокарта, закрепленная в подвижной рамке, помещена в зазоре между двумя платами питающими, входными и выходными каналами. Рамка жестко связана с гильзой реверсивного пневматического цилиндра.

Шток цилиндра закреплен, а гильза снабжена зубчатой рейкой, для фиксации которой служит рычаг, поворачивающийся на оси и имеющий фиксирующие выступы. Привод и пружина обеспечивают колебательное движение рычага относительно оси. При подводе давления воздуха в левую полость цилиндра его гильза вместе с рамкой и рейкой стремится перемещаться влево, но движению препятствует фиксирующий выступ поворотного рычага. Если теперь в рабочую полость привода подать давление, то рычаг повернется на оси и выступ освободит зуб рейки от фиксации, позволяя приводу выполнять перемещение.

Одновременно с расфиксацией зуба рейки выступ рычага займет положение, в котором он может зафиксировать один из зубьев рейки, чем перемещение ограничится. Фиксирующие выступы выполнены так, что при смене фиксации привод может переместиться только на полшага зубьев рейки. Если рабочую полость камеры сообщить с атмосферой, то под действием пружины рычаг возвратится в исходное положение. При этом выступ освободит рейку, а выступ зафиксирует очередной ее зуб, позволяя подвижной части переместиться еще на полшага.

Таким образом, при подаче на привод управляющего сигнала в виде импульса произвольной формы рамка с перфокартой перемещается на шаг с промежуточной фиксацией через полшага. При реверсе цилиндра давление воздуха подводится в его правую полость и гильза цилиндра вместе с рейкой и рамкой перемещается вправо, в исходное положение. Наклонные поверхности зубьев рейки поочередно воздействуют на выступы рычага, приводя его в колебательное движение, что исключает заклинивание и остановку рейки.

Таким образом, рамка с программоносителем может перемещаться шаг за шагом влево при считывании и отработке записанной на перфокарте информации и ускоренно, без промежуточных остановок, возвращаться в исходное положение. Команда на установку в исходное положение может быть подана в любой момент работы ПЗУ. Это позволяет использовать устройство для программирования циклов с различным числом тактов, избегая при эксплуатации потерь времени на то, чтобы ускоренно пройти неиспользуемые позиции, как это имеет место в ПЗУ роторного типа при установке программоносителя в положение.

Ее подключают к логической части цикловой системы. Нажимая определенные кнопки, переключая тумблеры или устанавливая штекеры, соединяют логические элементы, входные и выходные каналы системы по определенной схеме, соответствующей требуемому циклу. Возможности таких ПЗУ существенно расширяются, если программная панель сочетается с шаговым переключателем, который избирательно включает в логические цепи нужные ряды панели.

Автоматизируемые технологические процессы часто содержат операции, контролируемые во времени. Принцип действия пневматических клапанов выдержки времени использует процессы наполнения (опорожнения) пневмоемкости через регулируемое сопротивление - дроссель. По достижении определенного уровня давления в пневмоемкости срабатывает распределительный элемент и на выходе пневмоклапана образуется сигнал.

Поскольку процессы наполнения (опорожнения) кратковременны, то диапазон настройки клапанов выдержки времени достаточно узок. Его расширение за счёт увеличения степени дросселирования и объема пневмоемкости вызывает рост погрешностей из-за растущего влияния на продолжительность процесса колебаний давления, утечек, теплообмена. Кроме того, пневмоклапан выдержки времени можно отрегулировать только на одну выдержку, которую нельзя изменить в процессе автоматической работы цикловой системы.

Поэтому, когда требуется контролировать по времени несколько операций рабочего цикла в значительном диапазоне и достаточно точно, используют программные устройства выдержки времени, работающие по принципу суммирования импульсов небольшой продолжительности. В качестве суммирующих устройств используют триггерные цепочки (делители частоты) или шаговые двигатели. Программные устройства выдержки времени обеспечивают в процессе автоматической работы подачу нескольких независимых команд в функции времени по наперед заданной программе.

Считывание программы, записанной на программоноситель, по строкам происходит при перемещении программоносителя на шаг. Перфокарта имеет дорожек, на каждой из которых может быть записана программа работы одного из рабочих органов машины. Как уже отмечалось, в этом задающем устройстве использован струйный способ считывания команд. Нижняя плата ПЗУ представляет собой коллектор, в полость которого подведено давление питания. В верхней плате выполнены выходные каналы которые коммутируются о выходными управляющими элементами системы.

Перфокарта представляет собой заслонку, перекрывающую доступ сжатого воздуха из коллектора платы в выходные каналы верхней платы, Пневматический дискретный сигнал поступает на выходы ПЗУ только в том случае, если отверстие в перфокарте совпадает с выходным отверстием соответствующего канала. Аналогично может быть построено ПЗУ с использованием шагового привода. Рассмотрим еще несколько типов ПЗУ, применяемых в гибких пневматических системах автоматического управления.

На базе шагового двигателя роторного типа разработано пневматическое программное устройство выдержки времени для струйных систем управления, которое дает возможность получить в процессе автоматической работы несколько выдержек времени по наперед заданной программе, повышенную точность отсчета времени по сравнению с обычными пневматическими клапанами" легкость и точность настройки требуемых выдержек времени, широкий диапазон настроек по сравнению с обычными пневматическими клапанами, минимальное время на подготовку к последующему или повторному срабатыванию; контролировать время прерывистых процессов; защитить от падения давления, в случае которого отсчитанное время запоминается.


Спонсор публикации: