Проектирование автоматизированного электропривода двухкоординатного модуля для производства интегральных микросхем
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
огоосевого электропривода МL, позволяющий описать всю необходимую последовательность движений в их взаимосвязи с технологическими командами. Особенность языка состоит в том, что не одна исполняемая программа, а несколько - для всех уровней управления: для управляющей ЭВМ, осуществляющей синхронизацию работы групп электроприводов (крейтов), для модуля центрального процессора, осуществляющего синхронизацию работы отдельных осей и технологического оборудования, для каждого из осевых контроллеров, осуществляющих непосредственное управление движением.
Средний уровень является монитором реального времени и обеспечивает обмен данными и командами между управляющей ЭВМ, модулями центрального процессора и осевыми контроллерами, а также вызов и выполнение необходимых программ. Программные модули монитора входят в программное обеспечение управляющей ЭВМ, модуля центрального процессора и осевых контроллеров вместе с драйверами ввода-вывода информации, а также интерпретаторами программ управления приводами и технологическим оборудованием.
Нижний уровень включает в себя программы непосредственного управления осью в режимах позиционного и контурного движений, программы тестовой проверки оборудования, таймеры, процедуры обслуживания прерываний и др.
Необходимое конкретному пользователю программное обеспечение для осевых контроллеров и модулей центрального процессора поставляется в виде ПЗУ. Имеется программная поддержка наиболее распространенных в настоящее время систем подготовки конструкторской документации (ACAD) и графики (различные рисовальные пакеты типа Paint Brush) на персональных компьютерах IBM PC/XT/AT. Например, есть возможность подготовить желаемую траекторию движения в пакете ACAD или снять её сканером с имеющегося чертежа и преобразовать полученные файлы в соответствующую программу управления шаговым электроприводом.
Работа с шаговым приводом в разомкнутой системе. Дискретность отработки шага (число точек на период основной нарезки) задается при инициализации пользователем. Для обеспечения плавности при разгоне-торможении, а также при отработке маленьких перемещений в момент разгона-торможения должен выполняется сдвиг фазы токов (работа с так называемыми "быстрыми импульсами"). Требуемая величина сдвига фазы рассчитывается сигнальным процессором в соответствии с необходимым текущим ускорением на заданной траектории движения. Кроме того, предусмотреть возможность задания требуемого угла опережения пользователем, его оперативное изменение в процессе наладки, а также пропорциональное изменение по отношению к результатам расчета сигнального процессора. По умолчанию, форма формируемого устройством сопряжения фазного тока синусоидальная (в пределах округления при заданной степени дробления). Кроме того, должна существовать возможность задания произвольной, задаваемой пользователем таблицы токов фаз. Это дает возможность задать необходимые предискажения токов в фазах двигателей и тем самым значительно снизить циклическую погрешность индуктора. Для снижения энергопотребления в системе привода, уменьшения нагрева статора и индуктора ЛШД при останове (и, следовательно, уменьшения температурных погрешностей привода), предусмотреть возможность снижения токов в фазах двигателя. Величина тайм-аута после окончания движения и величина уменьшения тока в процентах программируется пользователем при инициализации координаты.
Наряду с основной программой, контроллер должен выполнять обслуживание линий ввода-вывода. Цикличность опроса линий ввода и изменение линий вывода 100 мкс. При работе генератора траектории текущая координата должна постоянно сравниваться с предельными, программно установленными значениями поля перемещения по координате. При срабатывании одного из внешних датчиков крайних положений должен быть выполнен немедленный останов привода. Регулятор также должен отслеживать величину ошибки на каждом цикле (разница между ожидаемой и реальной ошибкой координаты). Эта ошибка сравнивается с заранее определенным пользователем значением и, в случае превышения последней, движение должно быть прекращено. Это позволит остановить привод при механической блокировке привода либо неисправности датчика положения.
В устройстве сопряжения предусмотреть систему трассировки задаваемых пользователем переменных регулятора и траектории движения (координата, ошибка по положению или по скорости, заданная или реальная скорость движения и др.) во внутренне буферное ОЗУ с возможностью последующей перекачки массива данных на ПЭВМ для графического отображения, просмотра и анализа полученной информации с целью более точного определения параметров объекта управления и более точной настройки параметров регулятора.
Обмен с внешними устройствами включает:
) 40 входных сигналов от концевых датчиков (оптронная развязка);
при применении в качестве датчика обратной связи лазерного интерферометра, 3 линии на каждый используемый сервоканал могут использоваться для параллельного ввода внешних младших разрядов счетчика положения; возможно использование данных линий просто как стандартные линии цифрового ввода с их программным опросом и передачей их состояния на HOST-компьютер. Конкретная настройка функционального назначения линий программируется при инициализации;
) 4 входных аналоговых сигнала (в зависимости от конфигурации системы могут использоваться либо для ввода сигналов от индуктивного