Cистема управления станком электрохимического копирования с применением аппаратуры National Instruments

Cистема управления станком электрохимического копирования с применением аппаратуры National Instruments

Отрасли, категории, применение: Химическая промышленность, Промышленная автоматизация/САУ

Краткое описание:

Существующие технологии создания систем управления станков ЭХО предполагают высокую стоимость оборудования и повышенные требования к квалификации инженеров-программистов, что вызывает интерес к возможности применения комплекса SbRIO под управлением пакета LabVIEW для создания системы управления станком ЭХО.

Организация

ОАО ИНТЦ «Искра», Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа

В ОАО ИНТЦ «Искра» создан макет системы управления станком ЭХО на базе одноплатного встраиваемого контроллера NI Single-Board RIO. Предприятие занимает ведущие позиции в области производства шкафов управления для электрохимических и электроэрозионных станков в России. Инновационные и оригинальные алгоритмы обработки позволяют получать показатели качества обработки, на порядок выше, чем у аналогичных систем, в том числе и зарубежных производителей.

Описание решения

Постановка задачи

Электрохимическая обработка (ЭХО) основана навысокоскоростном размерном анодном растворении металла под действием тока электролиза высокой плотности. Главные преимущества ЭХО — это отсутствие износа электрода-инструмента, а также термического и силового повреждения обработанной поверхности детали совместно с высокими показателями качества последней.

Существующие технологии создания систем управления станков ЭХО предполагают высокую стоимость оборудования и повышенные требования к квалификации инженеров-программистов, что вызывает интерес к возможности применения комплекса SbRIO под управлением пакета LabVIEW для создания системы управления станком ЭХО. С учетом специфики производства ОАО ИНТЦ «Искра», наиболее интересна реализация двух координатного станка для обработки лопаток компрессоров ГТД.

Решение

В рамках решения поставленной задачи реализована циклограмма синхронизированного движения для приводов подачи СПШ20, позволяющая проводить измерения координат детали и позиционирование электродов инструментов на межэлектродных зазорах порядка 10-500 мкм, с ошибкой не более 2 мкм. Управление приводами осуществляется по протоколу Step/Dir.

Осуществляется слежение за сигналами аппаратных средств защиты и автоматики, в том числе обработка короткого замыкания электрода инструмента и обрабатываемой детали.

Для создания человеко-машинного интерфейса применяется сенсорная панель оператора, обмен данными с контролером осуществляется по протоколу ModBus RTU На данном этапе проектирования реализован алгоритм непрерывной электрохимической обработки, в дальнейшее предполагается реализовать импульсный режим, совместно с вибрацией электродов инструментов.

Структурная схема макета, его внешний вид и лицевые панели виртуальных приборов представлена на последующих рисунках.

Используемое оборудование и программное обеспечение

Одноплатный встраиваемый контроллер NI Single-Board RIO 9636, интегрированные сервоприводы СПШ 20 фирмы «Сервотехника», инкрементные преобразователи линейных перемещений ЛИР-7-1-0120 фирмы «СКБИС», широкая номенклатура аппаратурных средствзащиты и автоматики, источник технологического тока собственной разработки фирмы ОАО ИНТЦ «Искра». Для создания человеко-машинного интерфейса используется панель оператора eMT-3070 фирмы Weintek. Программное обеспечение: «LabVIEW 2011», «Мотомастер», «EasyBuilder».

Внедрение и его перспективы

Проведенные предварительные испытания показали удовлетворительные результаты по возможности создания систем управления станков ЭХО на базе оборудования National Instruments. Следует отметить высокую гибкость к изменениям алгоритмов управления, простоту реализации и легкость расширения функциональных возможностей.

В дальнейшем предполагается создание прототипа шкафа управления станка ЭХО и дальнейшая проверка возможностей рассмотренного оборудования National Instruments в реальных промышленных условиях на базе Уфимского моторостроительного производственного объединения.

Список литературы

1. Пейч Л.И., Точилин Д.А., Поллак Б.П. / LabView для новичков и специалистов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2004. – 384 с.: ил.
2. Попилов Д.Я. / Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов: Справочник – 2-е изд., перераб.и доп. – М.: Машиностроение, 1982. – 400 с., ил.

 

 

 

Решения опубликованы на основании докладов из сборников трудов ежегодной конференции "Инженерные , научные и образовательные приложения на базе технологий National Instruments" с 2011 по 2014 гг.



 

© 2017 National Instruments Russia. All rights reserved.
Яндекс.Метрика