7. Синтез електроавтоматики

Розвиток промислового устаткування, у тому числі і металорізальних верстатів йде по шляху підвищення рівня ароматизації виконуваних операцій, що висуває особливі вимоги до электроавтоматики. Одночасно зі збільшенням обсягу розв'язуваних задач при проектуванні виникають проблеми, зв'язані зі зменшенням розмірів станцій електроустаткування, простотою його налагодження, діагностикою несправностей і їх оперативним усуненням, підвищенням надійності роботи.

Ці проблеми привели до вирішення задачі синтезу функцій электроавтоматики на новому рівні – з використанням програмних методів рішення.

При. синтезі принципових схем керування електроавтоматикою промислових механізмів потрібно привести задані умови роботи механізму до виду, зручному для аналізу. Така ж задача виникає при розробці типових схем шифраторів і дешифраторів, лічильників, регістрів і т.д. При рішенні цієї задачі застосовують циклограми і діаграми роботи, оператори стану і подій, карти і таблиці станів, таблиці включень.

Логічні схеми пристроїв керування механізмів можна поділити на:

1. комбінаційні схеми, в яких стан вихідних сигналів залежить тільки від стану вхідних сигналів у визначений момент часу;

2. послідовні схеми, в яких стан вихідних сигналів залежить як від стану вхідних сигналів в цей момент, так і в інші моменту часу, в тому числі це схеми, що утримують елементи пам’яті.

Схеми керування будь-яких механізмів, наприклад схема керування приводом головного руху верстата або схема керування вибором та заміною інструменту, як правило є цифровими автоматами, до складу яких входять схеми обох видів. Аналіз та синтез подібних схем складні, тому в інженерній практиці схему керування поділяють на кінцеві підсхеми, що описуються рівняннями алгебри логіки.

7.1. Синтез релейної схеми керування приводом головного руху

через елементи алгебри логіки

У зв'язку з тим, що синтез схем электроавтоматики з використанням апарата алгебри логіки є універсальним засобом, придатним для будь-якої елементної бази, основні правила розглянемо як для безконтактних, так і для релейних схем.

Правила побудови релейних схем:

1) вихідне логічне рівняння перетвориться до виду И, ИЛИ і мінімізується;

2) прямому значенню логічної перемінної в рівнянні відповідає контакт, що замикається, реле (нормально відкритий) у принциповій схемі;

3) інверсному значенню логічної перемінної в рівнянні відповідає контакт, що розмикається, реле (нормально закритий);

4) логічному добутку перемінних відповідає послідовне з'єднання контактів;

5) логічній сумі перемінних відповідає рівнобіжне з'єднання контактів.

Правила побудови безконтактних схем:

1) вихідне логічне рівняння необхідно привести до виду, що складається тільки з елементарних логічних операцій, реалізованих елементами обраної проектувальником елементної бази і мінімізувати;

2) кожної елементарної логічної операції рівняння в принциповій схемі відповідає елемент, що реалізує цю операцію;

3) при багаторазовій входимісті в рівняння однієї елементарної логічної функції в іншу по логічній сумі, чи добутку інверсії накреслення схеми варто починати від останньої внутрішній входимості і закінчувати зовнішньою.

Побудуємо таблицю елементів релейно-контактних схем:

Реалізована функція	Елемент керування	Релейний еквівалент
Пряме значення логічної перемінний
Інверсне значення логічної перемінної
Логічний добуток перемінних
Логічна сума перемінних

Таблиця 7.1. Елементів релейно-контактних схем.

Таблиця 7.2. Елементи безконтактних схем.

Функція	Елемент рівняння	Еквівалент у безконтактній схемі

Для здійснення синтезу схеми управління запишемо наступні логічні рівняння, що характеризують електросхему управління (рис. 7.1).

Для синтезу релейної схеми управління використовуємо логічні елементи серії ЛА 153, ЛА 154 та ЛА 155.

7. Компановка верстату та його експлуатація

Універсально-фрезерні верстати характеризуються горизонтальним розташуванням шпинделя.

Верстат складається з наступних вузлів:

Станина верстату є базовим вузлом, на якому монтуються інші вузли і механізми верстата. У середині станини монтується коробка швидкостей. З лівої сторони розташований командоапарат, з правої сторони розташовані органи керування коробкою подач то робочим столом: маховичок ручного подовжнього переміщення столу; рукоятка включення подовжньої подачі столу; маховичок ручного поперечного переміщення столу; рукоятка ручного вертикального переміщення консолі. Станина має направляючі у виді ластівкового хвосту, у яких встановлюється хобот. Коробка швидкостей змонтована в корпусі станини. Обертання шпинделя повідомляється електродвигуном перемінного струму.