Проектирование автоматизированного электропривода двухкоординатного модуля для производства интегральных микросхем
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ксов со своего рабочего места.
Система управления шаговым двигателем является системой точного воспроизведения движений с возможностями как позиционного, так и контурного управления [2]. Она предназначена для создания многокоординатного шагового электропривода на базе применения вращающихся, линейных, планарных шаговых двигателей и шаговых двигателей с комбинированным характером движения, а также для комплексной автоматизации всех технологических процессов в составе установки на основе многокоординатного шагового электропривода.
Система управления шаговыми электродвигателями является мультимикропроцессорной системой управления, построенной по иерархическому трёхуровневому магистрально-модульному принципу.
На нижнем уровне управления реализуется принцип прямого цифрового управления реализуется принцип прямого цифрового управления одной осью электропривода с помощью микропроцессорного контроллера - модуля контроллера (МК), автономного инвертора тока - модуля инвертора тока (МИ) и блока электрического дробления шага и обработки сигналов датчиков обратной связи, конструктивно выполненного в виде интерфейсного модуля связи (МС) контроллера и инвертора тока. Три названных модуля и шаговый двигатель (или одна координата многокоординатного двигателя) вместе с рабочим органом образуют электропривод оси или однокоординатный электропривод.
Каждый осевой контроллер имеет встроенный модуль ввода-вывода дискретной информации для приёма логических сигналов о состоянии технологического оборудования и привода (датчиков конечного положения, аварийных датчиков) и выдачи технологических команд (включение-выключение воздуха). Это позволяет осуществлять в простейшем случае управление дискретной автоматикой технологической установки без каких-либо дополнительных модулей ввода-вывода дискретных сигналов или отдельно установленных дополнительных промышленных программируемых контроллеров.
На среднем уровне управления осуществляется согласованное управление с помощью модуля центрального процессора (МЦП) и общей шины с магистральным параллельным интерфейсом несколькими осями электропривода и соответствующим технологическим оборудованием, подключённым к модулям ввода-вывода дискретных сигналов отдельных осевых контроллеров.
К шине магистрального параллельного интерфейса подсоединяются все модули осевых контроллеров и другие программно-управляемые модули, к числу которых могут относится специальные устройства сопряжения с объектом управления, например, модули обмена информацией по каналу общего пользования (МКОП), дополнительно обеспечивающие связь системы управления шаговыми двигателями с какими-либо приборами и информационно-измерительными системами или дополнительные модули ввода-вывода дискретных сигналов, рассчитанные на большое число выходов и входов.
На верхнем уровне управления осуществляется согласованное управление группами электроприводов и технологическим оборудованием, подключённым к осевым контроллерам групп. В качестве управляющего устройства на этом уровне управления используются персональные компьютеры, промышленные программируемые контроллеры и управляющие ЭВМ, имеющие выход на стандартный последовательный интерфейс RS-232 для сопряжения с модулями центрального процессора, установленными в крейтах.
8.2 Разработка алгоритма и программы управления
Производственный цикл проектируемой установки выглядит следующим образом. Оператор устанавливает максимальную координату по оси Z и скорость наезда на датчик положения. Контроллер производит расфиксацию двигателя, осуществляющего перемещение по оси Z (двигатель 1). Координатный стол с закреплённой на нём платой, приготовленной для маркировки поднимается на высоту 30мм (40960 дискрет) со скоростью 0,25 м/с (366357 дискрет) до соприкосновения с датчиком положения, установленном на 6мм ниже контактной поверхности зондов. После этого происходит отсчёт выдержки времени, равной 0,78 с. После выдержки времени, координатный стол вновь поднимается, но уже со скоростью 5,8 м/с (8000 дискрет) на высоту 3мм (4095 дискрет) до соприкосновения с контактной поверхностью зондов. Скорость движения при приближении к зондам понижена для того, чтобы маркируемая плата не повредила контактную поверхность зондов, при соприкосновении с ними. После этого происходит фиксация двигателя 1 и расфиксацию двигателя, осуществляющего движение по оси Х (двигатель 2). Оператором задана в программе максимальная координата перемещения по оси Х (100000 дискрет) и координата точки по оси Х, в которую необходимо переместиться (х = 4 мм = 5460 дискрет). Двигатель осуществляет заданное перемещение. Потом происходит фиксация двигателя 2 и запуск программного буфера 1. Потом происходит расфиксация двигателя, осуществляющего движение по оси Y (двигатель 3). Оператором задана максимальная координата перемещения по оси Y (100000 дискрет) и задана координата точки по оси Y, в которую необходимо переместиться (y = 4 мм = 5460 дискрет). Двигатель осуществляет заданное перемещение. Потом производится фиксация двигателя 3 и запуск программного буфера 1. После этого цикл повторяется сначала. Алгоритм управления установкой показан на рисунке 8.1, а программа реализации технологического цикла, составленная на основании этого алгоритма представлена в таблице 8.1.
Рис. 8.1
Таблица 8.1 - Программа реализации технологического цикла
КомандаМеткаКомментарии@1Выбор активным контролл