开环控制.PPT

第五章 开 环 控 制 ? 本章主要介绍微机开环控制，包括顺序控制与数值控制两大部分： 微机顺序控制器是针对某一类被控对象的结构特点和加工工艺流程而设计的，包括微机硬件电路和程序控制软件； 数值控制器是根据输入的指令和数据，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而自动完成工作的自动控制方式。 5.1 微机顺序控制器 一、原理 使生产机械或生产过程按规定的时序顺序动作，或在现场输入信号作用下按预定规律顺序动作的自动控制称为顺序控制。简言之，按时序或事序规定工作的自动控制称为顺序控制。 在现代化的工厂里，如运输、加工、检验、装备、包装等许多工序都要求顺序控制。就是一个复杂的大型计算机控制系统中，通常在某些环节也少不了要采用顺序控制。如某些生产机械要求在现场输入信号(行程开关、按钮、光电开关、各种继电器等等)作用下，按一定的转换条件，实现有顺序的开关动作；某些生产机械则要求按一定的时间先后次序，实现有顺序的开关动作。 二、顺序控制系统的组成 首先，顺序控制系统的输入和输出信号都是二状态的开关信号，如动力头控制中，行程开关受压或释放；电磁阀通电或断电等。因此顺序控制系统应具有方便接收和输出信号的能力，应设立相应的输入输出电路和接口。 其次，顺序控制系统控制生产机械依次顺序动作，动作的转换是根据现场输入信号的逻辑判断或时序的判断来决定的。顺序控制系统必须具有逻辑运算和逻辑记忆以及时序产生和时序判断的功能，完成这些功能的部件称为系统控制器，它是系统的核心部件。 除此之外，为了保证系统工作可靠，有的系统中，需对执行机构或控制对象的实际状态进行检测或测量，将结果及时地反馈回控制器，这就需要增加检测机构。为了调整方便、并实现工作时的监视以及发生故障时的报警，一般要有显示与报警电路。 因此，一个典型的顺序控制系统由系统控制器、输入电路、输入接口、输出接口、输出电路、检测机构、显示与报警电路等七大部分组成，其结构框图如图所示。 在图中，设M1(xi，yi)点在A+区内，当其向-x方向移动一步，达到新的一点 (xi-1，yi)时，写出点的新偏差值 为： 同理，若设M2(xi，yi)点在A-区内，当其向+y方向移动一步，达到新的一点 (xi，yi+1)，所以点 的新偏差值 为： 综上所述，可以得出逆弧插补的方法如下： (1)A+区内的点应向-x方向移动，新的调整点的偏差值 ； (2) A-区内的点应向+y方向移动，新的调整点的偏差值。 注意:在进行计算时，一定要及时修正中间点的坐标值 ，和 。 同理，我们可以得出第一象限顺弧插补的进给方向，如图5.9所示。 图5.9 顺弧插补的进给方向 第一象限顺弧插补的方法如下： ①A+区内的点应向-y方向移动，新点的偏差值为； ②A-区内的点应向+x方向移动，新点的偏差值为。 此时，也需要注意坐标点的修正， 和 。 （二）其它象限圆弧插补原理。 其它象限中圆弧顺向、逆向的插补方法可以仿照第一象限插补方法进行，各象限的插补方向，如图所示。 图5.10 各象限圆弧插补进给方向 各象限8种圆弧的进给方向及插补公式，如表5-3所示。 表5-3 （三）终点判断 圆弧插补方法的终点判断和直线插补的终点判断原理类似，取x方向总参数和y方向总参数中的最大数作为终点判断的依据。其中，x方向和y方向的总参数为圆弧终点坐标与圆弧起点坐标值之差的绝对值。在插补过程中，只要进行长轴方向插补时，其计数器就减1，若减l后结果不为0，则继续插补；当减1后结果为0时,圆弧插补过程则停止。 （四）圆弧插补计算程序的设计 例题：设加工第二象限圆弧OM，起点坐标为 (0，4)，终点坐标为P点(-4，0)，试用逐点比较法进行插补运算，作出走步轨迹图。解：加工第二象限逆弧，当刀具在圆弧上及A+区时，刀具沿-y方向前进一步，此时 ， ；当刀具在A-区时，刀具沿-x方向前进一步，此时 ， ；且F0=0。 终点判别采用 作为终点判断计数器的初值。 插补运算过程如下： 走步轨迹图如下： （四）圆弧插补计算程序的设计 以插补第一象限顺弧(SRl)为例说明插补程序的设计方法。 我们设定： R7为x轴坐标值存放寄存器（初始值存放x。）； R6为y轴坐标值存放寄存器（初始值