с максимальный втекающий ток - 25 мА;

с максимальный вытекающий ток - 20 мА;

с 8-битный таймер/счетчик TMR0 с 8-битным программируемым предварительным делителем.

Специализированные микроконтроллерные функции включают следующие возможности:

с автоматический сброс при включении (Power-on-Reset);

с таймер включения при сбросе (Power-up Timer);

с таймер запуска генератора (Oscillator Start-up Timer);

с сторожевой (Watchdog) таймер WDT с собственным встроенным генератором, обеспечивающим повышенную надежность;

с EEPROM бит секретности для защиты кода;

с экономичный режим SLEEP;

с выбираемые пользователем биты для установки режима возбуждения встроенного генератора;

с последовательное встроенное устройство программирования Flash/EEPROM памяти программ и данных с использованием только двух выводов.

КМОП технология обеспечивает МК подгруппы PIC16F8X дополнительные преимущества:

с статический принцип работы;

с широкий диапазон напряжений питания: 2,0.6,0 В;

с низкое энергопотребление:

с менее 2 мА при 5В и 4МГц;

с порядка 15 мкА при 2В и 32КГц;

с менее 1 мкА для SLEEP-режима при 2В.

Микроконтроллеры подгруппы PIC16F8X различаются между собой только объемом ОЗУ данных, а также объемом и типом памяти программ. Наличие в составе подгруппы МК с Flash-памятью программ облегчает создание и отладку прототипов промышленных образцов изделий.

Микросхема управления двигателем L298N

L298N содержит две ступени мостовых драйверов, каждый из которых контролируется парой логических и одним включающим входным сигналом ТТЛ. В дополнение к этому два вывода эмиттеров нижних транзисторов выведены на внешний терминал, чтобы сделать возможным подключение к резисторам считывания тока.

Использование новой ионно-имплантационной высоковольтной сильноточной технологии позволяет этому чипу выдерживать мощность до 160 Вт (напряжение питания 46 В, ток 2 А на каждый мост, либо 4А для параллельного включения). Для снижения рассеиваемой мощности и возможности прямого подключения к микроконтроллеру или другой схеме управления предусмотрен отдельный логический вход на 5 В.

Параметры данной микросхемы:

с Напряжение питания двигателей до 46 В

с Общий постоянный ток до 4А

Данная микросхема имеет 2 корпусных исполнения Multiwatt15 и PowerSO20. Корпусное исполненеи микросхемы L289N

Рисунок 14. Назначение выводов L289N

Описание выводов:

MW.15	PowerSO	Имя	Назначение
1; 15	2; 19	SenseA; SenseB	Между этими выводами и землей устанавливаются резисторы для контроля тока
2; 3	4; 5	Out1; Out2	Выходы моста А
4	6	Vs	Напряжение питания мостов
5; 7	7; 9	Input1; Input2	Входы моста А
6; 11	8; 14	EnableA; EnableB	Входы разрешения работы мостов А и В соответсвенно
8	1; 10; 11; 20	GND	Общий (земля)
9	12	Vss	Напряжение питания логической части моста (цифровой)
10; 12	13; 15	Input3; Input4	Входы моста В
13; 14	16; 17	Out3; Out4	Выходы моста В
-	3; 18	N. C.	Не подключены

На вход микросхемы L298N подаются управляющие ШИМ сигналы от микроконтроллера PIC16F887, которые задают скорость двигателя и последовательность переключения обмоток, что определяет вращение двигателя, а микросхема L298N обеспечивает питание моторных обмоток в надлежащем порядке.

Программная реализация ПИ-регулятора

Система с ПИ-регулятором в нашей курсовой работе реализуется в цифровом виде, и расчет законов управления будет выполнятся на микроконтроллере PIC16F887. Заметим, что данный микроконтроллер целочисленный и не поддерживает операций с плавающей запятой.

В нашей системе скорость измеряется тахометрическим мостом. В этом случае реальная скорость пропорциональна напряжению с тахомоста, которое вводится в микроконтроллер с помощью АЦП. В нашем случае достаточно 8-битного АЦП. Показание АЦП и есть реальная скорость двигателя. Правда, в случае реверсивного подключения, сделаем так, что нулевая скорость соответствует ненулевому показанию АЦП. Поэтому из показания АЦП следует вычитать показание АЦП при нулевой скорости.

На вход системы поступает заданная скорость в тех же условных единицах, что и реальная скорость. Заданная скорость передается с помощью потенциометра на пульте управления, и храниться в соответствующих ячейках памяти микроконтроллера.

Блок сравнения вычитает из заданной скорости Uзад реальную скорость U_v и получает, сигнал ошибки е:

Учитывая, что скорость Uзад и U_v являются целыми числами в пределах - 127 до 127, на целочисленном микроконтроллере эта операция реализуется достаточно просто. Следует следить за тем, чтобы результат "не перевернулся через голову". Если е?< - 127, то е?= - 127, а если е?> 127, то е?=127.

Сигнал ошибки е поступает на вход ПИ-регулятора, т.е. на пропорциональное и интегральное звено.

Пропорциональное звено формирует выходной сигнал yп путем умножения мгновенного сигнала ошибки на коэффициент Kп.

Коэффициент Kп представляет нецелое значение в диапазоне от 0.5 до 2.

Причем, также учитываем ограничение на результат, который также должен получиться одно байтовым, не превышающим значение 127. Т.е., если результат умножения больше 127, то принять его равным 127, а если меньше - 127, то принять его равным - 127.

Интегральное звено формирует выходной сигнал yи путем интегрирования сигнала ошибки е по времени и умножения на коэффициент Kи.

Здесь: t - время от начала работы.

Цифровой микроконтроллер вычисляет интеграл путем пошагового интегрирования с шагом, равному такту работы таймера Dt. Таким образом, для дискретного случая формула заменяется на:

Здесь k - количество тактов вычисления, прошедших от начала работы.

Рассмотрим сумму всех еk. По сути, это просто сумма всех значений е, получаемых на каждом такте. Эту сумму назовем интегральной суммой S. Интегральную сумму реализуем в виде глобальной переменной и на каждом такте увеличиваем на текущее значение сигнала ошибки е:

При расчете ПИ-регулятора коэффициент Kи обычно составляет от 0.05 до 2. Такт расчета Dt составляет от 0.0001 до 0.002 сек. Таким образом, коэффициент KиDt составляет от 5·10-6 до 4·10-3. Т.к. этот коэффициент на много меньше 1, то возникает проблема целочисленного умножения на него, т.к. после умножения всегда будет получаться ноль.

Для решения этой проблемы попробуем умножить коэффициент KиDt на какое-нибудь большое число A, а интегральную сумму поделим на это же число:

Обозначим произведение через коэффициент B:

Выберем такое число A, кратное 256x, чтобы коэффициент B был в диапазоне от 0.05 до 5.

Для того чтобы вычислить отношение S/A, расширим знак числа S:

с реализуем 16-битный расчет S, если A = 2561;

Не сложно реализовать добавление к 16-битному знаковому числу S знаковое 8-битное число е. Не забудем, что, если е положительное, то при расширении знака старшие биты заполняются нулями, а если отрицательное, то старшие биты заполняются единицами. Для ограничения накопления интегральной суммы, реализуем верхний и нижний предел: если старший (знаковый) бит не равен предпоследнему биту, то рост интегральной суммы следует приостановить.

Вспомним, что деление любого числа на число 256x эквивалентно правому сдвигу на x байт вправо. Воспользуемся этим правилом. Возьмем только старший байт интегральной суммы S: в случае 16-битного счета это эквивалентно сдвигу на один байт вправо.

Таким образом:

Где: Sстарший - старший байт числа S.

Сумматор ПИ-регулятора

Сумматор, стоящий после ПИ-регулятора складывает мгновенные значения сигналов yп, yи и формирует выходной сигнал y:

При суммировании следует следить за тем, чтобы результат оказался в диапазон от - 127 до +127, реализовав, например, 16-битное суммирование. Если результат больше 127, его нужно принять равным 127, а если меньше - 127, то равным - 127.

Теперь можно записать алгоритм ПИ регулятора в псевдокоде, который нужно выполнять с заданной периодичностью - например каждые 20 милиСек - это время обозначим time_step. УВ - управляющее воздействие.

Делать каждые 20 мС error = U_зад - U_v // вычислить текущую ошибку if (MIN < УВ < MAX) { // если УВ не достигло предела, то integral = integral + error } // добавить ошибку в сумму ошибок УВ_temp = Kp*error + Ki*integral*t_step // вычисление Управляющего Воздействия - УВ

УВ = MIN = < УВ_temp = < MAX // задание окончательно УВ в рамках допустимых значений.

Широтно-импульсная модуляция

Сигнал ШИМ формируется микропроцессорами PIC при помощи модуля CCP (захват / сравнение / ШИМ). Кроме того, сигнал ШИМ можно формировать программно по таймеру.

Удобно формировать 7-битный ШИМ. В этом случае мостовую схему управления двигателем можно подключить по схеме, изображенной на рисунке ниже.

Способ подключения силового ключа к выходу ШИМ.

Старший (знаковый) бит результата y выводится через любой I/O пин на один из входов силового ключа, а оставшиеся 7 бит (последний бит зануляется) безо всякого преобразования загрузим в регистр формирования отсечки для ШИМ.

В случае, когда y>0, знаковый бит равен 0, а сигнал 7-битного ШИМ формируется со скважностью S, пропорциональной величине y.

Т.к. на i/o - пине при этом формируется <0>, то эффективное значение ШИМ следует оценивать относительно "земли". Поэтому двигатель крутится в прямую сторону под управлением ШИМ с эффективной скважностью S.

В случае, когда y < 0, знаковый бит равен 1, само же число y хранится в дополнительном коде. Если в этом числе занулить старший бит, то получится без знаковое число z:

Поэтому относительно "земли" на выходе будет формироваться ШИМ со скважностью S<0>:

Т.к. на i/o - пине сигнал <1>, то эффективное значение скважности должно оцениваться относительно <питания>. Скважность относительно <питания> S<1> будет равняться:

При этом двигатель будет вращаться в обратную сторону под управлением ШИМ с эффективность скважностью S<1>.

Разработка электрической - принципиальной схемы

Схему электрическую принципиальную, перечень элементов и схему электрическую соединений см. ниже.

Электрическая схема обеспечивает следующие рабочие функции машины:

включение и выключение дуги (переключатель SА1 на пульте управления);

плавное регулирование скорости перемещения резака по цепи в прямом и обратном направлении (переключатель SА2 и регулятор R1 на пульте управления).

Размещение элементов управления на пульте управления приведено на Рис.3.

Привод перемещения резака по цепи осуществляется от электродвигателя М типа IG-42GM, 50 Вт, управляемого платой управления UV.

Питание машины осуществляется от постоянного напряжения 24В, преобразованное из однофазной сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц с помощью источника питания VC. Общее включение и отключение силового питания осуществляется рубильником QS, расположенным на верхней крышке пульта.

Внимание! Силовое питание остаётся после выключения рубильника на его верхних клеммах.

На верхней крышке пульта расположена лампа "сеть" - HL1, сигнализирующая о включении напряжения, кнопка "пуск машины" - SВ1 и кнопка "общий стоп" - SB2.

Защита электродвигателя М осуществляется платой управления UV.

Корпуса электродвигателя, источника питания и пульта управления соединены специальным проводом с нулевым проводом сети, который повторно заземлён.

Корпус машины должен быть заземлён согласно действующим правилам и нормам.

При работе на машине и обслуживании электрооборудования необходимо соблюдать правила технической эксплуатации и техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителями. Для осмотра и наладки электрооборудования допускаются только электрики, имеющие допуск для производства таких работ. При производстве работ со снятием напряжения рубильник должен быть отключен и на него повешен плакат - " Не включать! Работают люди!"

Система газопитания обеспечивает управление подачей газов на газовую горелку. От цеховой сети газопитания, рампы или баллонов газы подводятся к распределительному механизму, расположенному на каретке, а от него непосредственно к горелкам.Система питания плазменной резки обеспечивает подачу напряжения на плазмотрон.

Схема электрическая принципиальная

Таблица 2. Перечень элементов

Позиц. обозначение	НАИМЕНОВАНИЕ	Кол.	Примечание
HL1	Сигнальная лампа		в компл. QS
M	Электродвигатель IG-42GM, 50Вт, 5900 об. /мин	1
QS	Переключатель 5E3, 5A, 125B AC; 3A, 240B AC	1
R	Потенциометр регулировочный 1кОм	1
SA1	Переключатель 1SFA611210R2006 (кор. ручка),
	M3SS1-20В, черный, 3-х позиц., без подсв., с фикс.	1	АВВ
	Колодка монт. для 3-х блок. МСВН-00, 1MSFA611605R1100	1	ABB
	Контактный блок 1НО, МСВ-10, 1SFA611610R1001	3	ABB
SA2	Переключатель 1SFA611201R2006 (кор. ручка), M2SS2-21В,		АВВ
	Черный, без подсветки, 2-х поз. с фиксацией	1
	Колодка монт. для 3-х блок. МСВН-00, 1SFA611605R1100	1	АВВ
	Контактный блок 1НО, МСВ-10, 1SFA611610R1001	1	ABB
SB1	Кнопка двойная 1SFA611130R1106 MPD1-11D, без подсв.		АВВ
SB2	зеленый / красный, без текста	1
	Колодка монт. Для 3-х блок. MCBH-00, 1SFA611605R1100	1	ABB
	Контактный блок 1HO, МСВ-10, 1SFA611610R1001	2	ABB
UV	Плата управления двигателем постоянного тока	1
VC	Источник питания H150S24, Uвх=~176.264В, Uвых = 24В,
	Iвых = 6А, P = 150Вт	1
X1	Колодка ШР16П2ЭШ5	1
X1	Вставка ШР16П2НШ5	1
X2	Колодка ШР16П2ЭГ5
X2	Вставка ШР16П2НГ5
X3	Колодка ШР20П3ЭГ7
X3	Вставка ШР20П3НГ7

Схема электрических соединений.

Таблица 3. Перечень соединяемых элементов

Маркировка линий связи	Позиционное обозначение соединяемых элементов	Данные провода	Примечание
		Марка	Сечение мм2	Расцветка
	Таблица монтажа
А	Ввод, QS	ПВ3	1,5	черный
N	Ввод, QS	ПВ3	1,5	голуб.
PE	Ввод, Винт заземления	ПВ3	1,5	голуб.
А1	QS, VC, HL1	ПВ3	0,75	черный
N1	QS, VC, HL1	ПВ3	0,75	голуб.
Gnd	Винт заземления, VC	ПВ3	1,5	зел-ж
Gnd	Винт зазмеления, UV	ПВ3	1,5	зел-ж
1	SA1, X1	НВП	0,5	синий
2	SA1, X1	НВП	0,5	синий
3	SA1, X3	НВП	0,5	синий
4	UV, X2	НВП	0,75	синий	витые экр.
5	UV, X2	НВП	0,75	синий
6	R1, UV	НВП	0,5	синий
7	R1, UV	НВП	0,5	синий
8	R1, UV	НВП	0,5	синий
9	SB1, SB2, UB	НВП	0,5	синий
10	VC, UV, SA1	НВП	0,75	синий
11	SB1, SB2, UV	НВП	0,5	синий
12	SA2, UV	НВП	0,5	синий
13	SA2, UV	НВП	0,5	синий
24	VC, UV, SA1	НВП	0,75	синий
25	SA1, X3	НВП	0,75	синий

Рекомендации по монтажу средств автоматики

1. Расконсервация машины.

1.1 "Расконсервацию" машины следует производить в следующем порядке: снять внутреннюю упаковку; удалить смазку со смазанных поверхностей путем протирки бязью, смоченной уайтспиритом или бензином, соблюдая осторожность и правила пожарной безопасности.

1.2 Машину рекомендуется устанавливать в светлых сухих помещениях на расстоянии не менее 1,5ч2м от всякого другого оборудования и не менее 2-х метров от стен и перегородок помещения.

1.3 Монтаж машины рекомендуется производить в следующей последовательности:

1.3.1 Труба, предназначенная для отрезки, устанавливается на собственные опоры, которые изготавливает потребитель самостоятельно, так, чтобы конец трубы, на котором будет производиться резка, оставался свободным на длину, необходимую для установки машины и учитывающую размер отрезаемой заготовки (см. рис.15). При этом надо учитывать и ширину реза один или несколько раз, в зависимости от количества резов в пределах длины обработки без переустановки машины.

Рисунок 15. Установка обрабатываемой трубы на опорах

1.3.2 Поставить машину на трубу, накинув приводную цепь на ведущую звездочку (7) машины и на саму трубу. При этом машину необходимо придерживать, чтобы она не упала с трубы.

Подобрать количество звеньев приводной цепи так, чтобы она при максимально сжатых пружинах (11) охватывала трубу и ведущую звездочку машины с минимальным зазором. После этого отпустить гайки (12), что приведет к натяжению цепи и не даст машине свободно перемещаться относительно трубы. (Нумерация в скобках приведена по рисунку 2).

1.3.3 Соединить разъемы электрокабелей и электропульта. Все разъемы имеют различное количество контактных штырей, поэтому перепутать места соединений невозможно, но при силовой попытке соединить несоответствующие разъемы возможно их разрушение.

1.3.4 Перед началом работы рекомендуется прогнать машину на малой скорости вхолостую в одну и другую сторону на полный оборот вокруг трубы. При необходимости поправить и подтянуть приводную цепь. (Порядок работы см. далее в п.2).

1.4 Дальнейший монтаж и соединение навесных элементов производится в соответствии с руководствами по эксплуатации газо-кислородного или плазменного оборудования в зависимости от производственных потребностей.

1.4.1 Монтаж газо-кислородного оборудования:

в зажимное устройство (16, Рис.2) на каретке (1) вставить и закрепить газовую горелку, подобрав нужный диаметр расположенных в зажимном устройстве полуколец;

рукава газовой горелки подсоединить к соответствующим штуцерам самой горелки и коллектора;

к коллектору подвести газ от внешних источников (баллоны и т.п.).

1.4.2 Монтаж плазменного оборудования:

в зажимное устройство на каретке вставить и закрепить плазменный резак, подобрав нужный диаметр расположенных в зажимном устройстве полуколец;

кабель-шланговый пакет от резака проложить свободно до источника питания плазменной резки;

управление поджигом дежурной дуги завести в электрошкаф.

1.5 Подготовка резака для работы на газах-заменителях.

При переводе резака для работы на газах-заменителях необходимо:

а) снять корпус (1), вывернуть инжектор (2), отвернуть накидную гайку (4), разобрать мундштук (5), (см. рис.13):

б) в зависимости от выбранного горючего газа, довести отверстия "d" инжектора, смесительной камеры и гильзы (см. рис.16) до размеров, указанных в табл.4.

Рисунок 15.

2. Порядок работы

2.1 Установить трубу и машину (см. п.1.3)

2.1.1 Для получения чистого реза перед резкой поверхность трубы должна быть очищена от окалины, масла, ржавчины грязи, и т.п.

В качестве простейшего средства рекомендуется зачистка подогревающим пламенем резака вдоль всего намеченного реза со скоростью 300-400 мм/мин.

Внутреннюю сторону трубы очищать от окалины не следует, т.к. окалина предохраняет металл от приварки к нему шлака.

2.1.2 В таблице 4 приведены технологические данные газо-кислородной резки.

Таблица 4

Технологические данные	Ацетилен	Природный газ	Пропан-бутан
1. Коэффициент замены ацетилена	1	1,8	0,6
2. Соотношение кислорода и горючего газа	1,1	1,5	3,5
3. Расход кислорода подогревающего пламени, м3/ч	0,44-0,75	0,1-1,9	1,4-2,4
4. Предполагаемые температуры пламени в смеси с кислородом, 0С	3100-3200	2000-2200	2600-2700
5. Диаметр отверстия в инжекторе, мм	0,6	0,95	0,1
6. Диаметр отверстия в смесительной камере, мм	2	2,8	5,8
7. Диаметр отверстия в гильзе, мм	4,8	5,8	5,8

В связи с тем, что необходимая фактическая скорость резки определяется рядом факторов, специфичных для каждого потребителя (давление и чистота кислорода, марки разрезаемого металла, квалификации резчика, колебания напряжения в сети, степень изношенности редукторов, необходимая чистота вырезки и др.), рекомендуемая в таблице 3 скорость для данной толщины металла является ориентировочной.

Таблица 5

Режим резки стали на машине "Сателлит"
Режим резки	Толщина разрезаемой стали, мм
	10	20	30	40	60	80	100	150	200	250	300
№ гильзы для работы на ацетилене	1	1	1	1	1	1	1	2	2	2	2
№ гильзы для работы на пропан-бутане и природном газе	2	2	2	2	2	2	2	3	3	3	3
№ Сопла	1	1	2	2	3	3	3	4	4	5	5
Скорость резки деталей 1 класса качества поверхности реза, мм\мин	600	500	430	380	350	280	230	180	150	115	90
Давление кислорода перед резаком, МПа (кг-см2)	(12) 1,2
Давление ацетилена перед резаком, МПа (кг-см2)	(0,8) Не ниже 0,08
Давление природного газа и пропан-бутана перед резаком, МПа (кгс/см2)	(1) не ниже 0,08

2.1.4 В случае толстостенной трубы в месте начала резки следует сделать отверстие диаметром 6-15 мм.

Отверстия должны высверливаться и прожигаться специальным ручным резаком. Прожигание отверстий резаком машины не допускается, так как вызывает засорение мундштука брызгами расплавленного металла, что в дальнейшем ухудшает качество резки.

2.1.5 Точность резки может сильно нарушаться от тепловых деформаций металла.

В каждом отдельном случае должны учитывать такие факторы, как толщина стенки трубы, масса отрезаемого сегмента и т.д.

Чтобы деталь меньше подвергалась тепловым деформациям, чем отходы металла, следует стремиться к тому, чтобы отчетная часть трубы была более массивной, чем отрезаемый сегмент.

Даже небольшие отклонения от вертикали струи режущего кислорода сказываются на перпендикулярности реза и точности резки. Поэтому необходимо следить за сохранностью резака, мундштука к нему, за состоянием каретки и зажимного устройства на ней.

2.2 Подготовка к резке.

Перед началом работы необходимо осмотреть машину и убедиться, что все ее части находятся в исправности, после этого подготавливают машину к работе, для чего необходимо:

2.2.1 Установить на резак мундштук, соответствующий толщине разрезаемого металла.

2.2.2 Присоединить резаки к источникам питания кислородом и горючим газом строго соблюдая при этом все установлены правила, произвести продувку магистралей, проверку герметичности соединений.

2.2.3 Очищенную трубу установить на опоры (изготавливаются самостоятельно).

2.2.4 Включить вводной автоматический выключатель QS на боковой стенке электрошкафа, над ним должна загореться сигнальная лампочка "Сеть" - HL1.

На пульте управления тумблер диапазонов скоростей SA1 поставить в положение "вперед", а регулятор скорости R1 повернуть в положение "0".

2.2.5 Поворотом регулятора скорости R1 включить электродвигатель и довести скорость до максимальной, после чего выставить регулятор скорости в среднее положение. На этой скорости прогнать машину вхолостую в течение 1-2 минут для разогрева смазки редуктора.

2.2.6 Установить давление кислорода на редукторе, отвечающее толщине разрезаемого металла по таблице 5.

2.2.7 Зажечь и отрегулировать подогревающее пламя резака.

Пустить струю режущего кислорода и окончательно отрегулировать подогревающее пламя ацетиленовым вентилем на резаке.

Для получения более чистого реза и для экономии горючего целесообразно установить пламя малой мощности, но так, чтобы резак работал устойчиво. Слишком мощное пламя сплавляет верхние комки реза.

2.2.8 Отрегулировать расстояние между мундштуком и поверхностью разрезаемого металла и закрепить резак зажимными рукоятками.

2.2.9 Подобрать нужную скорость в соответствии с рекомендациями табл.5,6,7.

Таблица 6

КЛАСС КАЧЕСТВА	ХАРАКТЕРИСТИКА КЛАССА КАЧЕСТВА	Коэффициент скорости реза
I	Чистая вырезка деталей	1
II	Чистая вырезка деталей с прямолинейными кромками	1,2
III	Резка деталей, не требующих высокого качества поверхности реза	1,4
IV	Вырезка деталей с припуском на механическую обработку	1,5
V	Заготовительная резка	2

Таблица 7

Поправочный коэффициент скорости механизированной кислородной резки в зависимости от чистоты кислорода
Чистота кислорода, %	99,7	99,5	99,2	99,0	98,5	98,0
Коэффициент скорости резки	1,26	1,0	0,89	0,84	0,76	0,71

2.3 Производство резки.

2.3.1 После выполнения перечисленных в разделе 2.2 операций нужно подвести резаки к началу реза, подогреть металл до температуры плавления и пустить струю режущего кислорода.

2.3.2 Включить электродвигатель каретки.

В процессе резки необходимо следить:

а) За правильностью и постоянством пламени;

б) за постоянством рабочего давления газов;

в) за постоянством скорости резки, обеспечивающей рез надлежащего качества;

г) за неизменностью установленного расстояния от мундштука до разрезаемого металла.

2.4 Прекращение работы

При прекращении работы на непродолжительное время (5-10 минут) необходимо выключить режущий кислород, погасить подогревающее пламя, закрыв сначала ацетиленовые или пропановые, вентили кислорода подогревающего, выключить электродвигатель.

При прекращении работы на более продолжительное время (укладке новых труб, окончании смены, и др.) надлежит погасить пламя резаков, прекратить подачу газов, отключить источники газопитания и отключить электропитание вводным автоматическим выключателем на стенке электрошкафа.

3. Техническое обслуживание.

3.1 Общие указания.

Техническое обслуживание машины производится обслуживающим персоналом для ее поддержания в состоянии готовности к работе при эксплуатации.

Предусмотрены следующие виды технического обслуживания при эксплуатации: ежедневное, ежемесячное, полугодовое и годовое.

3.2 Ежедневное техническое обслуживание выполнять после окончания работы машины. При ежедневном техническом обслуживании:

удалить грязь, пыль и подтеки масла с поверхности машины;

произвести внешний осмотр на отсутствие повреждений (при наличии устранить).

3.3 Ежемесячное техническое обслуживание. При ежемесячном техническом обслуживании:

выполнять ежедневное техническое обслуживание;

проверить или заменить быстроизнашивающиеся детали.

3.4 Годовое техническое обслуживание. При годовом техническом обслуживании:

выполнять ежемесячное техническое обслуживание

произвести проверку диапазона скоростей перемещения каретки с помощью секундомера и рулетки. Наибольшую и наименьшую скорости определяют при перемещении каретки на длине 500 мм с точностью до 5 мм/мин. Диапазон регулирования 50-2500 мм/мин.

3.5 Порядок разборки машины.

В процессе технического обслуживания машины может возникнуть необходимость в ее разборке, которую следует производить в порядке, обратном указанному в п. п.1.3 и 1.4.

Требования безопасности

К обслуживанию машины допускаются лица, достигшие 18-ти летнего возраста, прошедшие техническое обучение, инструктаж по технике безопасности и по правилам технической эксплуатации электроустановок и газовых устройств потребителей, обладающие необходимыми практическими навыками и ознакомленные с настоящим руководством по эксплуатации.

При работе с машиной необходимо соблюдать "Правила техники безопасности и производственной санитарии при производстве пропана, кислорода и газопламенной обработке металлов.

При работе с кислородом и пропаном из баллонов эксплуатация их должна производится в строгом соответствии с требованиями "Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", утвержденных Госгортехнадзором СССР от 19 мая 1970г.

Для защиты органов зрения от воздействия ультрафиолетового и инфракрасного излучения резчик должен работать в защитных очках по ГОСТ 12.4003-80 закрытого типа со светофильтрами Г-2.

При работе в помещениях должна быть обще обменная вентиляция, рассчитанная на подачу 2500-3000 м3/час воздуха на 1 м3 сжигаемого газа (СНиПП-17-71), а постоянное рабочее место должно быть оборудовано местной вытяжной вентиляцией с удалением воздуха в количестве 1700 ч 2500 м3/час на 1 м2 площади.

Во избежание получении ожогов от искр и брызг расплавленного металла резчик должен работать в спецодежде: костюм хлопчатобумажный с огнестойкой пропиткой по ГОСТ 12.4.016-83, ботинки кожаные по ГОСТ 12.4.127-83, рукавицы брезентовые по ГОСТ 12.4.010 - 75.

Графическая часть

Структурная схема АСР

Функциональная схема АСР

Общий вид

Структурная алгоритмическая схема

Алгоритмическая схема

Преобразованная алгоритмическая схема

Область устойчивости системы

Схема переходного процесса по заданию

Схема переходного процесса по возмущению

График переходного процесса по заданию

График переходного процесса по возмущению

Таблица 1. Перечень элементов

Позиц. обозначение	НАИМЕНОВАНИЕ	Кол.	Примечание
HL1	Сигнальная лампа		в компл. QS
M	Электродвигатель IG-42GM, 50Вт, 5900 об. /мин	1
QS	Переключатель 5E3, 5A, 125B AC; 3A, 240B AC	1
R	Потенциометр регулировочный 1кОм	1
SA1	Переключатель 1SFA611210R2006 (кор. ручка),
	M3SS1-20В, черный, 3-х позиц., без подсв., с фикс.	1	АВВ
	Колодка монт. для 3-х блок. МСВН-00, 1MSFA611605R1100	1	ABB
	Контактный блок 1НО, МСВ-10, 1SFA611610R1001	3	ABB
SA2	Переключатель 1SFA611201R2006 (кор. ручка), M2SS2-21В,		АВВ
	Черный, без подсветки, 2-х поз. с фиксацией	1
	Колодка монт. для 3-х блок. МСВН-00, 1SFA611605R1100	1	АВВ
	Контактный блок 1НО, МСВ-10, 1SFA611610R1001	1	ABB
SB1	Кнопка двойная 1SFA611130R1106 MPD1-11D, без подсв.		АВВ
SB2	зеленый / красный, без текста	1
	Колодка монт. Для 3-х блок. MCBH-00, 1SFA611605R1100	1	ABB
	Контактный блок 1HO, МСВ-10, 1SFA611610R1001	2	ABB
UV	Плата управления двигателем постоянного тока	1
VC	Источник питания H150S24, Uвх=~176.264В, Uвых = 24В,
	Iвых = 6А, P = 150Вт	1
X1	Колодка ШР16П2ЭШ5	1
X1	Вставка ШР16П2НШ5	1
X2	Колодка ШР16П2ЭГ5
X2	Вставка ШР16П2НГ5
X3	Колодка ШР20П3ЭГ7
X3	Вставка ШР20П3НГ7

Таблица 2. Перечень соединяемых элементов

Маркировка линий связи	Позиционное обозначение соединяемых элементов	Данные провода	Примечание
		Марка	Сечение мм2	Расцветка
	Таблица монтажа
А	Ввод, QS	ПВ3	1,5	черный
N	Ввод, QS	ПВ3	1,5	голуб.
PE	Ввод, Винт заземления	ПВ3	1,5	голуб.
А1	QS, VC, HL1	ПВ3	0,75	черный
N1	QS, VC, HL1	ПВ3	0,75	голуб.
Gnd	Винт заземления, VC	ПВ3	1,5	зел-ж
Gnd	Винт зазмеления, UV	ПВ3	1,5	зел-ж
1	SA1, X1	НВП	0,5	синий
2	SA1, X1	НВП	0,5	синий
3	SA1, X3	НВП	0,5	синий
4	UV, X2	НВП	0,75	синий	витые экр.
5	UV, X2	НВП	0,75	синий
6	R1, UV	НВП	0,5	синий
7	R1, UV	НВП	0,5	синий
8	R1, UV	НВП	0,5	синий
9	SB1, SB2, UB	НВП	0,5	синий
10	VC, UV, SA1	НВП	0,75	синий
11	SB1, SB2, UV	НВП	0,5	синий
12	SA2, UV	НВП	0,5	синий
13	SA2, UV	НВП	0,5	синий
24	VC, UV, SA1	НВП	0,75	синий
25	SA1, X3	НВП	0,75	синий

Заключение

Целью данной курсовой работы являлась разработка и проектирование автоматической системы регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока на переносной машины для поперечной резки труб "Сателлит-24В" фирмы ООО "Фактор".

В результате анализа проектируемой АСР была показана целесообразность ее внедрения. В частности установлено, что данный проект является экономически выгодным и эффективным.

В данной работе была внедрена качественная система регулирования, в результате чего изменилось качество переходных процессов.

В разрабатываемой системе системе автоматизации применен ряд конструктивных и программных решений, применение которых позволит повысить уровень технической, пожарной и экологической безопасности, а также устойчивость системы.

Использование более дешевых средств автоматизации значительно снизит стоимость машины и повысит ее доступность для предприятий и потребителей.

Список использованной литературы

1. Клюев А.С. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля. - 2-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1983

2. Клюев.А.С. Монтаж средств измерений и автоматизации. Справочник. - 3-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1988

3. Терехов В.М., Осипов О.И. Система управления электроприводов. М.: Издательский центр Академия, 2004

4. Филлипс Ч.Л., Харбор Р.Д. Системы управления с обратной связью. М.: Лаборатория базовых знаний, 2001

5. Мартынов А.А. Проектирование электроприводов. Учебное пособие. Спб.: СпбГУАП, 2004

6. Пупков К.А., Егупов Н.Д. и др. Методы классической и современной теории автоматического управления. Том 2. Синтез регуляторов и теория оптимизации систем автоматического управления. Учебник в 3-х томах. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000

7. Никулин А.Е. Основы теории автоматического управления. Частотные методы анализа и синтеза. Учебное пособие для вузов. СПб.: БХВ-Петербург, 2004

8. Б.Я. Лурье. Классические методы автоматического управления. СПб.: БХВ-Петербург, 2004.

9. Г.Б. Онищенко. Электрический привод. М.: РАСХН, 2003

10. Белов М.П., Новиков В.А., Рассудов Л.Н. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов.3-е изд. М.: Издательский центр Академия, 2004

11. Фираго Б.И. Теория электропривода: Учеб. пособие. Мн.: ЗАО "Техноперспектива", 2004

12. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0. Учебное пособие. СПб.: КОРОНА принт, 2001

13. Половко А.М., Бутусов П.Н. - MathLAB для студентов. СПб.: БХВ-Петербург, 2005.

14. Предко М. Справочник по PIC-микроконтроллерам. М.: ООО "Издательский дом "Додэка-XXI", 2002

15. Тавернье К. PIC-микроконтроллеры. Практика применения. М.: ДМК пресс, 2004

16. Уилмсхерст Т. Разработка встроенных систем с помощью микроконтроллеров PIC. СПб.: "КОРОНА-ВЕК", 2008

17. Фрунзе А.В. Микроконтроллеры? Это же просто! Том 4. М.: "Издательский дом "Додэка-XXI", 2008

18. PIC16F882/883/884/886/887 Data Sheet.28/40/44-Pin, Enhanced Flash-Based 8-Bit CMOS Microcontrollers with nanoWatt Technology. Microchip, 2008

19. AN964. Software PID Control of an Inverted Pendulum Using the PIC16F684. Microchip, 2004

20. AN937. Implementing a PID Controller Using a PIC18 MCU. Microchip, 2004

Размещено на Allbest.ru