第4章 顺序控制与数字程序控制技术.ppt

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1、第4章顺序控制与数字程序控制技术南京邮电大学电气工程系OUTLINE4.1顺序控制技术4.2数字程序控制4.3本章小结习题4.1顺序控制技术4.1.1顺序控制概述4.1.2顺序控制系统组成4.1.3微机顺序控制系统应用案例4.1.1顺序控制概述⒈顺序控制概念顺序控制以预先规定好的时间或条件为依据，按预先规定好的动作次序，对控制过程各阶段顺序地进行自动化控制顺序控制原理根据应用的场合和工艺要求，划分各种不同的工步，然后按预先规定好的“时间”或“条件”，按次序完成各工步的动作并保证各工步动作所需要的持续时间例4.1冷加工自动线中钻孔动力头钻孔过程的顺序控制原理图

2、工进YA2快进YA1快退YA3动力头钻孔过程分为以下5步1)动力头在起始位置(行程开关SQ1受压)，按启动开关按钮SB1后，电磁阀YAl通电，动力头快进；2)快进到位时压下行程开关SQ2，使电磁阀YA2通电(YAl保持通电)，动力头由快进转工进(钻孔)，即一边加工一边进给；3)工进到位时压下行程开关SQ3，使YAl、YA2断电，开始定时延迟，动力头原地镟削(精镗)；4)延迟时间到，YA3通电，动力头快退；5)动力头退回到原位，行程开关SQ1又受压，YA3断电，动力头停止。例4.2机械手。下限位开关。。左限位开关上限位开关。右限位开关夹紧放松原点。上限位开关。

3、终点。下限位开关。图4.2机械手取放动作工件示意图⒉顺序控制系统的类型按顺序执行的继电—接触器控制系统半导体逻辑顺序控制系统可编程顺序控制器系统微机顺序控制系统根据其输入装置中的元器件及逻辑控制器件的特点，可分为：⒊顺序控制系统的特点顺序控制系统的输入、输出信号以开关量信号为主逻辑关系复杂控制程序客观可靠性要求高操作台报警显示被控对象控制计算机信号检测输入电路输入接口执行机构输出电路输出接口图4.3典型微机顺序控制系统组成框图4.1.2顺序控制系统的组成典型的微机顺序控制系统是由系统控制器、信号检测、执行机构及被控对象等组成4.1.3微机顺序控制系统应用案例

4、图4.4钻孔动力头顺序控制硬件1、硬件框图2、控制程序流程图图4.5钻孔动力头顺序控制程序流程START：MOVA，P1；读入现场信号ANLA，#03HCJNEA，#03H，START；SQl、SBl＝1？STEP1：SETBP1.5；是，动力头快进MOVA，P1；读入现场信号ANLA，#04HCJNEA，#04H，STEPl；判断SQ2＝1？STEP2：SETBA，P1.6；是，转入工进MOVA，Pl；读人现场信号ANLA，#08HCJNEA，#08H，STEP2；判断SQ3＝1？CAlLDELAY；是，延时停留SETP3：MOVA，#80HMOVP1，A

5、；YA3＝l，YAl，YA2＝0MOVA，P1ANLA，#02HCJNEA，#02H，SETP3；判断SQ1＝1？CLRP1.7；是，YA3＝0AJMPSTART；返回，转下次循环3.控制程序4.2数字程序控制技术数字程序控制：能够根据数据和预先编制好的程序，控制生产机械按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制数字程序控制系统一般由输入装置、输出装置、控制器、伺服驱动装置等组成数字程序控制系统中的轨迹控制策略是插补和位置控制4.2数字程序控制技术4.2.1数字程序控制基础4.2.2逐点比较插补法4.2.3步进电机的控制图4

6、.6曲线分段4.2.1数字程序控制基础⒈数字程序控制的基本原理⑴曲线分割⑵插补计算根据给定的各曲线段的起点、终点坐标，确定各坐标值之间的中间值的数值计算方法称为插值或插补。常用的插补形式有直线插补和二次曲线插补两种形式。⑶脉冲分配⑴按控制对象的运动轨迹分类点位控制直线切削控制轮廓切削控制⒉数字程序控制方式⑵根据有无检测反馈元件分类开环数字程序控制闭环数字程序控制①闭环数字程序控制D/A计算机伺服电机工作台伺服电机驱动电路测量元件②开环数字程序控制计算机步进电机工作台步进电机驱动电路⒉数字程序控制方式4.2.2逐点比较法插补原理逐点比较法插补原理：每当画笔或刀

7、具向某一方向移动一步，就进行一次偏差计算和偏差判别，即到达新的点位置和理想线型上对应点的理想位置坐标之间的偏离程度，然后根据偏差的大小确定下一步的移动方向，使画笔或刀具始终紧靠理想线型运动，起到步步逼近的效果。由于采用的是“一点一比较，一步步逼近”方法，因此称为逐点比较法。逐点比较法特点是以直线或折线(阶梯状的)来逼近直线或圆弧等曲线，它与给定轨迹之间的最大误差为一个脉冲当量只要把运动步距取得足够小，便可精确地跟随给定轨迹，以达到精度的要求1.逐点比较法直线插补⑴第一像限内的直线插补①偏差计算公式当，表明m点在直线段OA下方，为逼近给定曲线，应沿+y方向走一

8、步至m+1，该点的坐标值为该点的偏差为：②进给与偏差