Поговорим об электронике

Классификация и общие вопросы устройств управления циклом ТПА

Как известно, для получения конечной продукции, литьевая машина должна произвести ряд взаимосвязанных операций – смыкание формы, подвод сопла, впрыск, загрузку и т. д ., называемых рабочим циклом. При производстве различных деталей очередность некоторых выполняемых действий в рабочем цикле, а так же временные выдержки могут (и должны) меняться. Поэтому рабочий цикл машины должен легко перестраиваться и корректироваться под выпускаемую деталь. Всем этим и занимается устройство управления циклом. В данном разделе мы будем рассматривать два основных типа устройств управления - релейные и электронные. Но так как релейные системы управления довольно просты в построении и как правило не вызывают вопросов, ударение сделаем на ТПА с электронными системами управления.

В целом, устройство управления состоит из стойки (в обиходе чаще именуемой «корзиной») и комплекта электронных плат. Стойка содержит в себе минимум навесных радиодеталей, зато имеет много разъемов, электрически связанных между собой. Таким образом, осуществляется взаимодействие электронных плат между собой и с внешними устройствами. К внешним устройствам следует отнести как источники (концевые выключатели, кнопки и переключатели, различные датчики), так и приемники сигнала – электромагниты, реле и пускатели, электромуфты и т. д.

Структурные схемы построения устройств управления разделяются опять же на две основные категории – построенные на JK -триггерах и программные, имеющие «на борту» все составляющие обычной ЭВМ. Это ПЗУ и ОЗУ, процессор и интерфейс связи. Причем первая категория, является в сущности той же релейной машиной, где вместо реле используются свойства JK-триггера. Применялось такое построение в ТПА типа KuASY, а выпускались они примерно с начала 80 годов. Отличительной чертой машин первого поколения (на JK-триггерах), является типоразмер электронных плат. Вся логика управления собрана на стандартных платах одного размера, где-то 100 на 180 мм.

Циклограмма (последовательность выполнения операций), машин первого поколения, определяется соединением JK-триггеров в цепочки и меняется только при помощи переключателей режимов работ. Т.е. цикл «жестко» задан схемой устройства. Содержимое стоек набирается обычно из шести функциональных типов электронных плат. Это: источник питания, один генератор тактовых импульсов и платы счетчиков, платы логики и входов, а так же выходные усилители. Количество плат определяется типом ТПА.

Теперь коротко о каждом типе:

Источник питания.
Предназначен для получения стабилизированного напряжения +5 вольт, для питания цифровых микросхем всего устройства.

Плата генератора тактовых импульсов.
Вырабатывает последовательность импульсов необходимую для работы JK-триггеров, а так же для плат счетчиков.

Платы счетчиков.
Формируют совместно с задатчиками временные интервалы с минимальным шагом 0,1 с. Отвечают за паузы между циклами, время второй ступени впрыска, время охлаждения и проч.

Платы логики.
Содержат логические наборы микросхем (как правило, 2И-НЕ) и JK-триггеры. Отвечают за основной цикл. Определяют последовательность выполняемых машиной операций.

Платы входов.
Приводят все входные сигналы к логическому уровню.

Выходные усилители.
Усиливают логический сигнал до уровня управления внешними устройствами. Имеют триггерную защиту от замыканий в нагрузке.

Для ремонта ТПА, необходимо знать основные принципы работы машины и уметь читать прилагаемую в документации циклограмму. Желательно иметь логический TTL пробник, мультиметр, комплект схем. В некоторых случаях, для ремонта требуется осциллограф.
И так, зная основные назначения каждого типа плат, довольно нетрудно определить неисправность по общим признакам и оперативно устранить ее.

Обзор по машинам второго и третьего поколений готовится к печати и в скором времени появится на сайте.

Системы пропорционального управления появились на машинах третьего поколения. Суть идеи очень проста - управлять давлением и расходом рабочей жидкости (масла) в гидросистеме. Но управление производится в отличие от ранних моделей не вручную - дросселями, а дискретно, электронным способом.
Устройство управляющего элемента довольно простое - якорь электромагнита связан со штоком, который входит в датчик, состоящий из определенным образом расположенных катушек индуктивности. При подаче напряжения на обмотку электромагнита, якорь начинает втягиваться в центр обмотки электромагнита и шток соответственно входит в датчик.
Индуктивность катушек меняется пропоционально положению штока, а электроника отслеживает это изменение (амплитудное значение), сравнивает его с заданным на задатчике, и соответственно повышает или уменьшает напряжение на обмотке электромагнита. Якорь находится в положении устойчивого равновесия в соответствии с заданием (практика показывает что он без нагрузки вибрирует в центре электромагнита).
При внешнем воздействии на якорь электромагнита, система будет стремиться вернуть последний в точку задания. Таким образом получается следящая управляемая конструкция.


Об "умной" электронике материал готовится и в ближайшие дни будет опубликован.