СУАЭ / № 10
.docxДисциплина: ПП.03.05 «Системы управления автоматизированного
электропривода»
Блок модулей 3 (ПП.03.05.01) «Принципы автоматизации электропривода»
Модуль 3.1 (3 ПФ.С.11.ЗР.З.01.01) «Основы комплексной автоматизации электро-
привода»
Лекция № 10
«Функциональные схемы электроприводов с микропроцессорнным управлением»
Микропроцессорные системы (МПС) управления электроприводами широко используется в станках с ЧПУ, промышленных и транспортных роботах, автоматических линиях, оборудовании металлургической, химической промышленности и т.д. В настоящее время одно- и многокристальные микропроцессоры используются практически везде, где применяется силовая преобразовательная техника.
Основные достоинства МПС в управлении электроприводами:
- гибкость системы, обеспечиваемая возможностью реализации различных способов управления программными средствами;
- обеспечение заданной точности регулирования;
- возможность изменения параметров регуляторов, работающих в реальном времени;
- возможность линеаризации характеристик управления и реализации нелинейных функций;
- унификация аппаратуры.
При этом управление электроприводами - лишь часть функций МПС, которая используется также для:
- решения траекторных задач (в станках с ЧПУ и промышленных роботах);
- управления электроавтоматикой;
- обработки сигналов датчиков, характеризующих состояние объекта управления;
- диагностики оборудования, включая собственно электропривод и преобразователь мощности.
Широкое применение микропроцессорных средств управления электроприводом не означает полного отказа от элементов аналоговой техники. Уровень использования дискретных и аналоговых устройств определяется технико-экономическими показателями системы (стоимость, габариты, надежность и т.п.). Анализ многочисленных электроприводов позволяет сделать вывод, что в настоящее время предпочтение отдается аналогово-цифровой структуре, в которой границей, разделяющей аналоговую и цифровую части системы, является контур регулирования тока. В то же время известны и полностью цифровые системы.
Для перемещения и точного позиционирования рабочих органов робототехнических механизмов используются электроприводы с микропроцессорным управлением. Рассмотрим схему типового ЭПМПУ с аналогово-цифровыми узлами представлена, рисунок 1.
Рисунок 1 - Схема управления двигателем постоянного тока с
микропроцессорным управлением
ДПТ М питается от реверсивного преобразователя на тиристорах VS 1–VS6 и VS 7 – VS 12. Двигатель М связан с рабочим органом, тахогенератором ТГ и датчиком положения ДП. Контроль тока якоря осуществляется датчиком тока ДТ.
ЭПМПУ построен по принципу подчиненного регулирования координат рабочего органа. Имеет обратные связи по скорости (ТГ и регулятор скорости РС) и току (ДТ и регулятор тока РТ). Стабилитроны VD 1, VD 2 обеспечивают ограничение тока и момента ДПТ.
Микропроцессорная система включает микропроцессор МП, устройства памяти ОЗУ и ПЗУ, устройства сопряжения УС1 – УС 3, цифровой датчик положения ДП, цифро-аналоговый преобразователь ЦАП, обеспечивающий выходной сигнал задания скорости. Сигнал задания положения подается с терминала положения Т через УСЗ. Оптимальный график движения ЭП записывается в ПЗУ и определяет работу цифрового регулятора.
Выходное напряжение управления UУ регулятора поступает на систему импульсно-фазового управления СИФУ, которая определяет напряжение ТП и скорость вращения М.
Контрольные вопросы для закрепления изученного материала:
1. Где могут быть применены микропроцессорные системы управления электроприводами?
2. Перечислите основные достоинства микропроцессорных систем управления электроприво-
дами.
3. Какие функции может выполнять микропроцессорная система управления кроме
непосредственно управления электроприводом?
4. Перечислите элементы, из которых состоит схема управления двигателем постоянного тока с
микропроцессорным управлением.
Источники для дополнительного изучения материала лекции:
1. Петренко Ю.Н.Системы автоматизированного управления электроприводами – Минск: Новое
знание, 2004 г., стр. 279 – 282.