· Выдача управляющих сигналов для приводов шаговых двигателей по программе, хранящейся в устройстве;

· Запись управляющей программы во внутреннее ПЗУ и дальнейшая автономная работа без участия ПК

· Автоматический останов шагового двигателя при поступлении сигнала от аварийного датчика;

· Автоматическое переключение направления вращения двигателя при поступлении сигнала от датчика реверса;

· Возможность работы в ручном режиме.

Таблица 5

Технические характеристики контроллера SMC-3-1.

Количество каналов управления шаговыми двигателями	3
Диапазон частот импульсов перемещения ШД, Гц	1-10000
Точность установки частоты, %, не хуже	0,02
Выходной ток линий управления, мА	12 10%
Напряжение на выходе ненагруженной линии управления, В	12 5%
Максимальная длина линии связи, м	30
Напряжение питания постоянное, В	22-40
Максимальный ток потребления, мА, в зависимости от напряжения	100-200

Шаговые двигатели – это электромеханические устройства, преобразующие сигнал управления в угловое (или линейное) перемещение ротора с фиксацией его в заданном положении без устройств обратной связи. Современные шаговые двигатели являются, по сути, синхронными двигателями без пусковой обмотки на роторе, что объясняется не асинхронным, а частотным пуском шагового двигателя. Роторы могут быть возбужденными (активными) и невозбужденными (пассивными).

В настоящее время шаговые электродвигатели (ШД) находят все большее применение в различных технических системах. В текстильной отрасли с помощью ШД осуществляется управление нитеподачей, перемещение кареток и игольниц и т.д. Выбираем шаговый двигатель ДШИ-200-3 (рис. 19):

 

Рис. 19. Шаговый двигатель ДШИ-200-3.

 

Таблица 6

Основные технические характеристики шагового двигателя ДШИ-200-3.

Принцип работы программы SMC_Program v .2.8

Назначение программы.

Программа SMC_Program предназначена для работы с трехканальным контроллером управления шаговыми двигателями SMC-3 и программируемым блоком управления шаговыми двигателями SMSD-3.0. Программа подает команды для управления шаговыми двигателями контроллеру SMC-3 или блоку SMSD-3.0 через Com-порт персонального компьютера (интерфейс RS-232).

Интерфейс пользователя.

Рис. 20. Окно программы SMC_Program v.2.8.

Окно программы SMC_Program v.2.8 показано на рис. 17.

Основное меню (1) предназначено для загрузки и сохранения исполняемых программ (пункт «файл»), настройки работы Com-порта ПК (пункт «Установки») и настройки работы приложения (пункт «Настройки»).

Панель индикаторов режимов (2) отображает режимы, в которых находятся каналы контроллера SMC-3 или блока SMSD-3.0, а также позволяет вручную редактировать режимы каналов.

Панель команд (3) предназначена для составления перечня команд, для отправки контроллеру или блоку или для сохранения в файл. Каждая команда отображается в таблице (в окошке 13). По нажатию кнопки “Отправить” (12) перечень команд из списка (13) отправляется контроллеру или блоку. Кнопка “Очистить” (11) удаляет все команды из списка (13), кнопка “Удалить текущую строку” (10) удаляет одну текущую команду.

Переключатель (4) осуществляет переключение между режимом управления через панель (упрощенный режим управления) и ручным режимом (программа на рис. 20 находится в ручном режиме).

Окошко (5) отображает процесс работы – лог-журнал работы контроллера или блока.

Кнопки “Открыть порт” (7) и “Закрыть порт” (6) осуществляют открытие и закрытие порта. (При загрузке программы порт открывается автоматически).

Полоса состояния (8) отображает настройки открытого порта.

Полоса состояния (9) отображает номера каналов, которым будут адресованы команды при управлении через панель (переключиться в “Управление через панель” можно при помощи переключателя (4)).

Выбор и настройка порта

При загрузке программы SMC_Program v.2.8 настройки работы Com-порта выставлены в соответствии с протоколом обмена с контроллером SMC-3. (Скорость 9600 бод, контроль четности, 1 стоп-бит, 8 бит в байте). Эти настройки для нормальной работы приложения менять не нужно.

Необходимо выставить номер com-порта, к которому подключен контроллер SMC-3. Для этого выберите в меню пункт «Установки» >>> «Выбрать порт». В появившемся окошке необходимо выбрать нужный порт. (Рис. 21).

Рис. 21. Окно выбора номера порта.

Панель индикаторов.

Рис. 22. Установка режимов каналов контроллера.

Панель индикаторов режимов (2 – на рис. 20) отображает, в каком из режимов находятся каналы контроллера или блока. При работе контроллера SMC-3 могут быть использованы все 3 канала, при работе блока SMSD-3.0 – только 1 канал. Каждый из каналов может находиться в одном из следующих режимов:

· Дежурный режим. В этом режиме зажигается зеленый индикатор (светодиод) канала. Цветовой индикатор на панели индикаторов режимов (2 – на рис. 20) также зеленого цвета. Канал контроллера SMC-3 или блока SMSD-3.0 находится в режиме ожидания.

· Режим загрузки программы. В этом режиме зажигается оранжевый индикатор (светодиод) канала. Цветовой индикатор на панели индикаторов режимов (2 – на рис. 20) желтого цвета. Контроллер SMC-3 или блок SMSD-3.0 находится в режиме загрузки исполнительной программы.

· Режим выполнения программы. В этом режиме зажигается красный мигающий индикатор (светодиод) канала. Цветовой индикатор на панели индикаторов режимов (2 – на рис. 20) красного цвета. Канал контроллера SMC-3 или блока SMSD-3.0 отрабатывает записанную в его память исполнительную программу.

· Режим паузы/ Аварийный режим. В этом режиме зажигается оранжевый мигающий индикатор (светодиод) канала. Цветовой индикатор на панели индикаторов режимов (2 – на рис. 20) черного цвета. Выполнение каналом контроллера SMC-3 или блока SMSD-3.0 исполнительной программы приостановлено – по команде от ПК, либо от датчика.

Для корректной работы программы режимы состояния каналов контроллера SMC-3 или блока SMSD-3.0 на панели индикаторов должны совпадать с действительными режимами каналов контроллера (светодиоды на контроллере SMC-3).

Управление через панель.

Режим управления через панель предназначен для упрощенного быстрого управления шаговыми двигателями, подключенными к контроллеру SMC-3 или блоку SMSD-3.0. Окно программы SMC_Program v.2.8 в режиме управления через панель показано на рис. 23. Перейти в режим управления через панель можно при помощи переключателя 4 – рис. 20.

Рис. 23. Окно программы SMC_Program v.2.8 в режиме управления через панель.

В режиме управления через панель возможны 4 команды: «Пуск», «Стоп», «Старт» и «Загрузка». Эти команды передаются в контроллер SMC-3 или блок SMSD-3.0 по нажатию соответствующих кнопок «Пуск» - (11), «Стоп» - (12), «Старт» - (14) и «Загрузка» - (13).

В окошке (3) задается число шагов, которые нужно выполнить двигателю (двигателям). Если отмечен флажок “Непрерывное движение” (4), число шагов в окошке (3) будет игнорироваться, а двигатель будет работать непрерывно.

В окошках (5) и (6) задается максимальная и начальная скорости движения. В окошке (7) задается величина ускорения, переключатель (8) определяет, будет ли движение осуществляться с ускорением или без ускорения. Если переключатель (8) в положении “Без ускорения”, движение будет осуществляться со скоростью, заданной в окошке (5) (“Максимальная скорость”).

Переключатель (9) задает режим дробления шага или режим целого шага.

Переключатель (10) задает направление движения двигателя.

Кнопка «Загрузка» (13) предназначена для загрузки данных из панели управления в каналы контроллера, отмеченные флажками на панели индикаторов режимов (1 на рис. 23). По нажатию кнопки «Загрузка» формируется программа на основе данных панели и загружается в память контроллера SMC-3 или блока SMSD-3.0. Программа перезаписывается в канал (каналы), предыдущая программа стирается из памяти. Запуск двигателя (двигателей) при этом не происходит.

Кнопка «Старт» (14) запускает на исполнение программу, которая записана в памяти канала (каналов), отмеченных флажками на панели индикаторов режимов (1 на рис. 23). При этом данные панели управления (3 – 10) не используются.

По нажатию кнопки “Пуск” двигатели (каналы), отмеченные флажками на панели индикаторов режимов (1) начнут отрабатывать заданное количество шагов (или непрерывное движение, если отмечен флажок (4)) с заданными скоростью и ускорением (5, 6, 7, 8) в направлении, отмеченном переключателем (10) в режиме целого шага или в режиме дробления шага (в соответствии с переключателем (9)). При этом исполняемая программа соответствующих каналов будет перезаписана. Нажатие кнопки «Пуск» равнозначно последовательному нажатию сначала

кнопки «Загрузка», потом кнопки «Старт».

Кнопка “Стоп” (12) прерывает работу каналов, отмеченных флажками на панели индикаторов режимов (1).

Ручной режим управления.

Перейти в ручной режим управления можно при помощи переключателя (4) (рис. 20). В ручном режиме основными элементами являются список команд (программа) (рис. 24) и панель команд (рис. 25).

Рис. 24. Список команд (программа). Рис. 25. Панель команд.

Список команд для отправки контроллеру SMC-3 или блоку SMSD-3.0 составляется при помощи кнопок панели команд (рис. 25). Нажатие на кнопку на панели команд добавляет соответствующую команду в конец списка. Для того, чтобы переместить команду в списке на новую позицию необходимо нажать на номер этой команды в списке (первый столбец с номерами команд) и удерживая нажатой левую клавишу мыши перетащить строчку в нужную позицию. Чтобы удалить команду из списка, можно либо нажать кнопку «Удалить текущую строку», либо перетащить ненужную команду в конец списка. По нажатию кнопки «Очистить» очищается весь список команд.По нажатию кнопки «Отправить» список команд передается контроллеру SMC-3 или блоку SMSD-3.0. Программа, загружаемая в контроллер SMC-3-1 для начала работы шагового электропривода, показана на рис. 24. Скорость вращения двигателя ДШИ-200-3 угол шага равен . 1 оборот за 1 секунду.

Заключение

Дальнейшие перспективы развития волоконной оптики в настоящее время связаны с созданием и использованием световодов среднего инфракрасного диапазона, таких как фторидные оптоволокна, для этого необходимо усовершенствование технологии их производства.

Разработанная схема стабилизации температурных режимов при производстве фторидных оптических волокон позволяет наиболее точно регулировать температуру вытяжки оптоволокна, что в свою очередь обеспечивает наименьший коэффициент оптических потерь в волокне.

В процессе вытяжки фторидных волокон недостаточно только поддерживать температуру на заданном уровне, необходимо также одновременно центрировать заготовку. С этой целью была разработана схема системы управления двухкоординатным объектом – координатным столом, жестко скрепленным с трубой, в которой находится заготовка.

В процессе ленточного снования применяется управление объектом – регулирующим органом – по одной координате. Была разработана схема управления шаговым электроприводом для регулирования натяжения нитей в процессе снования, обеспечивающая высокоточное управление и минимизацию затрат.

Также были разработаны печатные платы (два канала – для управления координатным столом и один канал – для стабилизации температурных режимов при производстве фторидных оптических волокон; для управления регулирующим органом в процессе снования).

Предложенная система управления может применяться также для решения задач в различных отраслях промышленности, связанных с двухкоординатным управлением. Поэтому можно говорить, что перспективы развития данной системы имеют большой потенциал в будущем.