ĐỒ án điều KHIỂN máy CNC BẰNG CARD PCL 832

GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẦN II THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 99 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I THIẾT KẾ PHẦN CỨNG I MÔ HÌNH: Cảm biến vò trí ghép với động DC: Ta sử dụng động chiều 24V kích từ độc lập nam châm vónh cửu, công suất nhỏ làm đối tượng điều khiển Cảm biến vò trí Encoder Incremental, Encoder ghép đồng trục với trục động DC khớp nối cứng, hồi tiếp vò trí trục động DC Card Pcl-832 Một điều ta phải quan tâm khớp nối cứng trục động trục cảm biến ta cần phải thật xác, nhằm giúp động cảm biến quay đồng trục với để sai số điều khiển giảm nhiều SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 100 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP II SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ: Máy tính (k) Mạch điều khiển Mạch khuếch đại công suất + Mạch động lực M - Cảm biến vò trí Máy tính xuất điện áp thay đổi để điều khiển tốc độ chiều quay động thông qua mạch điều khiển mạch khuếch đại công suất Giá trò từ cảm biến vò trí đưa máy tính để xác đònh vò trí trục động cơ, từ hiệu chỉnh xuất điện áp điều khiển thích hợp III MẠCH ĐỘNG LỰC: Mạch khuếch đại công suất dùng để điều khiển chiều quay tốc độ động cơ, yêu cầu đặt để động làm việc phần tư mặt phẳng đặc tính cơ, nghóa động làm việc chế độ động chế độ hãm Ta sử dụng mạch công suất chopper, với công tắc bán dẫn transistor công suất có cấu sau: SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 101 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP +24V Q1 D1 D2 Q2 D3 Q3 Iư M + Q4 - D4 Các transistor công suất diode mắc đối song nhau, diode có chức trả lượng từ động nguồn động hoạt động chế độ hãm tái sinh Transistor Q1 Q3 dẫn điện áp cung cấp cho động cơ, làm động quay theo chiều thuận Transistor Q2 Q4 dẫn điện áp cung cấp cho động làm động quay theo chiều nghòch Để thay đổi tốc độ động ta thay đổi khoảng dẫn transistor phương pháp điều rộng xung Sơ đồ khối mạch tạo tín hiệu điều rộng xung kích dẫn transistor sau : Khối tạo xung tam giác Khối tạo so sánh k SV: HOÀNG TUẤN HÙNG Khối xác đònh chiều quay DO Khối Tín hiệu PWM kích dẫn transistor Q1, Q3 cách ly Tín hiệu PWM kích dẫn transistor Q2, Q4 102 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHỨC NĂNG CỦA CÁC KHỐI : Khối tạo xung tam giác : Yêu cầu xung tam giác tạo có tần số thay đổi, để thay đổi tần số đóng tắt transistor cần thiết Dùng op-amp so sánh tích phân, mạch có dạng sau: R1 10K VR2 VR1 50K C1 0.1uF 50K +VCC +VCC + OUT LF353 U1A -VCC + LF353 U1B -VCC Nguyên tắc làm việc mạch : Op-amp U1A có ngõ dạng xung vuông , Op-amp thực chức so sánh điện áp chân (0V) chân Biến trở VR1 thay đổi tần số, biến trở VR2 thay đổi biên độ xung vuông ngõ Opamp U1A Op-amp U1B có ngõ xung tam giác tạo bỡi trình nạp xả tụ điện C1 Khi xung vuông ngõ Op-amp U1A lên mức cao, tụ C1 nạp điện, điện áp OUT tăng dần, dòng điện qua tụ không đổi nên điện áp ngõ tuyến tính theo thời gian Khi xung vuông xuống mức thấp tụ C1 xả, điện áp ngõ giảm dần Hình sau dạng điện áp ngõ hai Op-amp: U1A t U1B SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 103 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Khối so sánh : +Vcc VR3 -Vcc 10K JP2 - R6 10K U2A LF353 U2B LF353 D1 DIODE R3 10K R4 10K + + - out PWM +Vcc R5 R R7 10K -Vcc JP1 VR4 50K +Vcc R8 1K U_đk Do xung tam giác tạo ngõ Op-amp U1B có phần âm dương nên ta dùng mạch cộng điện áp để có xung tam giác hai mức 5V cần thiết Các biến trở VR3 VR4 dùng để điều chỉnh biên độ mức offset so với 0V xung tam giác ngõ Op-amp U2A Dùng chức so sánh Op-amp U2B để so sánh tín hiệu điện áp U đk từ Card mở rộng tín hiệu xung tam giác từ ngõ U1A, nhằm tạo tín hiệu số có dạng xung vuông có bề rộng thay đổi Bằng cách thay đổi U dk từ 0V ->5V ta có độ rộng xung vuông PWM thay đổi từ 0% ->100% Dạng áp mô tả hình sau : U(V) U đk U2A t(s) -5 PWM U2B t(s) SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 104 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Khối xác đònh chiều quay : Gồm cổng AND (74LS08) NOT (74LS05) : nhằm tạo xung kích cho Opto theo cách : Cách : JP1 DO Kích Opto 1,3 D0 PWM 1 U1B 74LS08 U2A 74LS05 JP2 PWM Kích Opto 2,4 U1A 74LS08 Tín hiệu xác đònh chiều quay từ máy tính gửi đến AND với tín hiệu xung vuông vừa tạo phần Đồng thời tín hiệu xác đònh chiều quay gửi qua cổng đảo AND với tín hiệu xung vuông - Khi tín hiệu xác đònh chiều quay máy tính mức cao tín hiệu AND với tín hiệu xung vuông để kích Opto 1, làm cho động quay theo chiều thuận Còn ngõ lại cổng AND mức thấp nên Opto 2, bò khóa - Khi tín hiệu xác đònh chiều quay máy tính mức thấp Opto 1, bò khóa Còn ngõ lại cổng AND mức cao nên Opto 2, kích dẫn làm cho động quay theo chiều nghòch Các dạng xung OPTO: Quay thuận : OPTO 1,3 OPTO 2,4 SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 105 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Quay nghòch : OPTO 1,3 OPTO 2,4 Cách : Do hệ thống điều hiển vò trí động DC, cần có điện áp hãm để tăng độ xác, giảm sai số, khối xác đònh chiều quay sử dụng mạch sau: JP1 OE Kích Opto 1,36 OE PWM 2 1 U1B 74LS08 JP2 PWM U2A 74LS05 Kích Opto ,4 U1A 74LS08 Máy tính xuất tín hiệu cho phép OE Khi OE mức thấp Opto điều tắt, động không cấp điện áp Khi OE mức cao, xung vuông PWM and với OE kích opto 1, đồng thời PWM qua cổng NOT and với OE để đảo xung đưa đến kích opto 2, Vậy OE mức cao ta có giản đồ xung kích Opto sau: Giản đồ xung : OPTO 1,3 OPTO 2,4 SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 106 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Khối cách ly : Gồm Opto 1, 2, 3, dùng để cách ly mạch điều khiển mạch công suất điện - OPTO kích Transistor Q8 (D718) - OPTO kích Transistor Q11 (D718) - OPTO kích Transistor Q6(B688) - OPTO kích Transistor Q10(B688) Sơ đồ nguyên lý mạch công suất mạch điều khiển:  Khi tín hiệu cho phép OE mức thấp (không cho phép động hoạt động): - Ngõ cổng AND mức thấp, dòng chảy vào cực B transistor Q1 nên Q1 trạng thái khóa dẫn đến dòng vào diod phát quang opto U3 U6 Đối với opto U3, ngõ trạng thái khóa (hở mạch) Khi điện trở R7 nối với nguồn 24V làm cho cực B transistor Q5 dòng qua, dẫn đến Q5 trạng thái khóa nên transistor Q6 trạng thái bò ngắt Đối với opto U6, ngõ trạng thái khóa (hở mạch) Khi điện trở R10 nối với mass làm cho cực B transistor Q12 dòng qua, dẫn đến Q12 trạng thái khóa nên transistor Q11 trạng thái bò ngắt - Ngõ cổng AND mức thấp, giải thích tương tự ta có transistor Q7, Q8, Q9 Q10 trạng thái bò ngắt  Khi tín hiệu cho phép OE mức cao tín hiệu chọn chiều quay PWM mức cao (cho phép động quay theo chiều thuận): - Ngõ cổng AND mức thấp, transistor Q7, Q8, Q9 Q10 trạng thái bò ngắt - Khi tín hiệu điều rộng xung PWM mức cao, ngõ cổng AND mức cao, điện trởø R3 tạo phân cực cho transistor Q1, Q1 dẫn kéo theo opto U3 U6 dẫn Khi opto U3 dẫn tạo phân cực cho transistor Q5, Q5 dẫn kéo theo Q6 dẫn Tương tự, ta có transistor Q11 Q12 dẫn Khi điện áp ngõ UAB = +24v  Khi tín hiệu cho phép OE mức cao tín hiệu chọn chiều quay PWM mức thấp (cho phép động quay theo chiều nghòch): Giải thích tương tự trường hợp ta có transistor Q7, Q8, Q9 Q10 dẫn Khi điện áp ngõ UAB = -24v SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 107 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG II THIẾT KẾ PHẦN MỀM I TÍNH TOÁN KHI THAY ĐỔI HỆ TOẠ ĐỘ CHI TIẾT : Dùng lệnh G92: (khai báo gốc toạ độ cách dao khoảng) Ta sử dụng tọa độ tuyệt đối : Ở ta có hệ toạ độ máy có gốc toạ độ O(0, 0, 0) Giả sử dao vò trí M ( X , Y1 , Z1 ) toạ độ thực so với gốc hệ toạ độ máy Ta muốn chuyển sang hệ toạ độ có gốc O1 ( X , Y0 , Z ) cách M ( X , Y1 , Z1 ) khoảng M 1O1 = ( a, b, c ) , ta cần cộng thêm vào toạ độ khai báo hệ toạ độ 1 vectơ OM + M 1O1 = ( X + a , Y1 + b , Z1 + c ) = OO1 Tức hệ toạ độ ta khai báo (X, Y, Z) giá trò toạ độ so với điểm gốc hệ toạ máy O(0, 0, 0) : ( X + X + a , Y + Y1 + b , Z + Z1 + c ) toạ độ thực dùng để tính toán chạy dao Dùng lệnh G54 G59 : Hệ toạ độ máy có gốc toạ độ O(0, 0, 0) Hệ toạ độ có gốc toạ độ O1 ( X , Y0 , Z ) Vì hệ toạ độ ta khai báo (X, Y, Z) giá trò toạ độ so với điểm gốc hệ toạ máy O(0, 0, 0) : ( X + X , Y + Y1 , Z + Z ) toạ độ thực dùng để tính toán chạy dao 1 SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 108 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP II THUẬT GIẢI TÌM TÂM CUNG TRÒN KHI DỮ LIỆU ĐẦU VÀO LÀ ĐIỂM ĐẦU, ĐIỂM CUỐI VÀ BÁN KÍNH R : Với liệu ta xác đònh đường tròn (O1, R) (O2, R) lần tượt có phương trình: (X- I1)2 + (Y- J1) = R2 (X- I2)2 + (Y- J2) = R2 hay X2 + Y2 - 2I1X - 2J1 Y + C = X2 + Y2 - 2I2 X - 2J2 Y + C = Trường hợp 1: AB =R  X A + X B Y A + YB  ,  2   Tọa độ tâm O ≡ C ⇒ Tọa độ O  Trường hợp 2: ≠ R Viết phương trình đường (d1) qua AB : AB ( X − X A )( YB − YA ) = ( Y − YA )( X B − X A ) đưa dạng : α X + β Y + γ = Phương trình đương thẳng (d2) ⊥ (d1) điểm C có dạng : -β X + α Y + γ = thay toạ độ điểm C vào phương trình ⇒ giá trò γ Tìm toạ độ điểm O1 O2 cách điểm C đoạn L =  AB  R −    2 Ta có : toạ độ O O thoả điều kiện sau: • - β X + α Y0 + γ = • Khoảng cách từ O đến AB : αX + βY0 + γ D( 0, AB ) = L = α2 + β2 Từ điều kiện ta với thông số L, α , β , γ , γ tính ta tìm giá trò O ( X ,Y1 ) O ( X ,Y2 ) SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 109 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH • Nếu • Nếu • Nếu LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP YA > YB ⇒ X O1 < X O2 YA < YB ⇒ X O1 > X O2  X < X ⇒ Y >Y B O1 O2  A  Y A = YB ⇒   X > X ⇒ Y 0 ⇒ chọn tâm O cung tròn trùng O ( X ,Y1 ) • Nếu R0 ⇒ chọn tâm O cung tròn trùng O ( X ,Y2 ) • Nếu R0 Chọn tâm R>0 Yes Chọn tâm Chọn tâm SV: HOÀNG TUẤN HÙNG Chọn tâm 112 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thuật giải (*) : Chọn toạ độ hai điểm O1 O2 cho : AB nằm bên phải vector nằm bên trái vector AB Tính toạ độ hai điểm No No Y A = YB Yes YA > YB Yes Chọn Chọn No Chọn SV: HOÀNG TUẤN HÙNG XA > XB Yes Chọn 113 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP III TÍNH TOÁN CUNG TRÒN KHI BIẾT TÂM CUNG TRÒN VÀ CHIỀU CHẠY DAO: Giả sử Start point điểm A ( X A , YA ) End point B ( X B , YB ) Chuyển từ hệ toạ độ Decac sang hệ toạ độ cực: • Trường hợp : Chiều chạy dao CCW (chiều dương vòng lượng giác)  Đưa tâm cung tròn O(I, J) gốc tạo độ cực, lúc coi toạ độ O(0, 0)  Chuyển toạ độ điểm A ( X A , YA ) B ( X B , YB ) sang toạ độ cực A (α A , R A ) B (α B , RB ) sin α A = yA R  Nếu sin α A >  Nếu sin α A < Tương tự cho α B :  Nếu sin α B >  Nếu sin α B < (với y A =Y A - J) ⇒ góc α A > ⇒ chọn α A = α A + 360 > ⇒ góc α B > ⇒ chọn α B = α B + 360 > =+ Nếu < Với cách chọn ta có thu kết : >> Và chạy dao từ A → B ta cần tăng dần góc α A lên • Trường hợp : Chiều chạy dao CW (chiều âm vòng lượng giác)  Đưa tâm cung tròn O(I, J) gốc tạo độ cực, lúc coi toạ độ O(0, 0)  Chuyển toạ độ điểm A ( X A , YA ) B ( X B , YB ) sang toạ độ cực A (α A , R A ) B (α B , RB ) sin α A = yA R (với y A =Y A - J)  Nếu sin α A > ⇒ góc α A >  Nếu sin α A < ⇒ chọn α A = α A + 360 > Tương tự cho α B :  Nếu sin α B > ⇒ góc α B >  Nếu sin α B < ⇒ chọn α B = α B + 360 > Nếu < =+ Với cách chọn ta có thu kết : SV: HOÀNG TUẤN HÙNG >> 114 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thuật giải nội suy cung tròn theo chiều CCW : BẮT ĐẦU Đưa toạ độ A, B, tâm O toạ độ cực Tính toán để >> Tính ngược lại theo = góc (, ) N : mật độ đoạn thẳng tạo nên cung tròn Tính M() theo Với = + Nội suy thẳng từ AM Gán toạ độ A = tức gán = No = Yes KẾT THÚC SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 115 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thuật giải nội suy cung tròn theo chiều CW BẮT ĐẦU Đưa toạ độ A, B, tâm O toạ độ cực Tính toán để >> Tính ngược lại theo = góc (,) N : mật độ đoạn thẳng tạo nên cung tròn Tính M() theo Với = Nội suy thẳng từ AM Gán toạ độ A = tức gán = No = Yes KẾT THÚC SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 116 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP IV TÍNH TOÁN KHI CHUYỂN SANG TOẠ ĐỘ CỰC: (dùng nội suy cung tròn) • Đã xác đònh tâm cung tròn, giả sử O ( X ,Y0 ) bán kính R • Thay đổi hệ toạ độ thời có gốc toạ độ O1 ( X ,Y0 ) sang hệ toạ độ có gốc tọa độ O ( X ,Y0 ) phương pháp nêu • Cộng thêm vào giá trò khai báo hệ toạ độ cực (VD: ( R cosα1 , R sin α1 ) ) với giá trò toạ độ thực tế gốc toạ độ cực so với gốc hệ toạ độ máy O(0, 0) R sin α R O R cos α Như hệ toạ độ cực gốc O ( X ,Y0 ) , cho biết giá trò góc α bán kính R điểm ta tính toán giá trò toạ độ thực hệ toạ độ Decac gốc O(0, 0) VI TÍNH TOÁN NỘI SUY ĐOẠN THẲNG THEO LƯNG CHẠY DAO F : Gọi E T_dda : : hệ số xung mm (sử dụng Card Pcl_832 ) thời gian chu kỳ DDA (ms) 10 −4 ( mm ms ) Lượng ăn dao F vận tốc dòch chuyển dao ( mm ph )= Trong chu kỳ DDA dao cắt chạy khoảng là: 10 −4 F × T _ dda (mm) Số xung cần cung cấp cho Error Counter chu kỳ DDA để dòch chuyển với vận tốc F : 10 −4 × F × E × T _ dda ( Xung chukyDDA ) VII DI CHUYỂN QUẢNG ĐƯỜNG DÀI L(mm) TRÊN MỘT TRỤC VỚI LƯNG CHẠY DAO F: SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 117 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Quãng đường L cần L × E xung Số chu kỳ DDA cần thiết để dòch chuyển hết quãng đường L : 6× L× E 6× L N_dda = 10 −4 × F × E × T _ dda = 10 −4 × F × T _ dda (chu kỳ) Giá trò N_dda làm tròn theo hướng lớn (VD: 2045,2 → 2046) Trong (N_dda – 1) chu kỳ đầu, chu kỳ ghi :  10 −4 × F × E × T _ dda    xung   Chu kỳ cuối ghi :  10 −4 × F × E × T _ dda   L × E −  xung   Tuy nhiên cách tính toán chưa thực tế trình từ lúc dao cắt đứng yên đến đạt đến vận tốc F phải qua trình gọi khởi động mềm: dao cắt di chuyển với vận tốc tăng dần từ đến F Khi dao cắt di chuyển gần đến điểm đích giảm dần vận tốc từ F xuống Vì ta phải xử lý sau: Bộ khởi động mềm gồm mảng bao gồm giá trò xung sau: Soft[0] = Soft[1] = 10 Soft[2] = 20 Soft[n-2] = Max-20 Soft[n-1] = Max-10 Soft[n] = Max Các tham số n, Max chọn lựa tuỳ theo tốc độ tốùi đa mà ta thiết lập cho máy Khi Max số xung chu kỳ phục vụ cho việc di chuyển tối đa, n= Max 10 Số xung cần cung cấp cho Error Counter chu kỳ DDA để dòch chuyển với vận tốc F : 10 −4 × F × E × T _ dda SV: HOÀNG TUẤN HÙNG ( Xung chukyDDA ) 118 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Vì bắt đầu di chuyển ta sử dụng số xung Soft chu kỳ tương ứng với phần tử Soft[ i ] Chu kỳ ta thực di chuyển với số xung Soft[ ], chu kì với số xung Soft[ ], Soft[ m ] Với m tính sau: m= Max 10 −4 ≈ × × F × E × T _ dda 10 10 Sau trình trên, ta dùng (m L Y > L Z Số chu kỳ DDA cần thiết để dòch chuyển hết quãng đường L : N_dda = Công tắc6 hà × LnXh trình 6× LX × E 10 − × FX × E × T _ dda = giớ−i 4hạn bên trái 10 × FX × T _ dda (chu kỳ) Bộ khởi động mềm thực sau: Soft x [0] = Soft x [1] =CHẠ 10 Y NHANH SANG TRÁI Soft x [2] = 20 STOP Soft x [n-2] = Max-20 Soft x [n-1] = Max-10 Soft x [n] = Max CHẠx Y Soft [i]NHANH × LY Soft y [i]= SANG L X PHẢI Soft Z [i]= CÔNG TẮC HOME STOP Soft X [i] × L Z LX CÔNG TẮCmột chu kỳ DDA để đạt Với max số xung cung cấp cho Error Counter lượng ăn dao F CHẠY CHẬM SANG PHẢI HOME STOP VIII THUẬT GIẢI DI CHUYỂN DAO VỀ ĐIỂM CHUẨN HOME: CÔNG TẮC SV: HOÀNGCHẠ TUẤYNRẤ HÙTNCHẬ G M SANG TRÁI INDEX KẾT THÚC MỘT TRỤC 120 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Mục đích việc dùng cảm biến INDEX : Điểm chuẩn R (Reference point) xác đònh vùng làm việc (vùng chạy dao) điểm dùng làm chuẩn để xác đònh gốc toạ độ O(0, 0) hệ toạ độ máy (điểm HOME) Thông thường để tiện lợi nhanh chóng việc di chuyển dao điểm gốc toạ độ người ta chọn điểm chuẩn R trùng với điểm gốc toạ độ máy HOME Vì cần di chuyển HOME thay phải di chuyển điểm chuẩn R, với khoảng di chuyển cố đònh trục, điều có nghóa điểm chuẩn R gán cho toạ độ cố đònh từ dao cắt di chuyển theo lệnh di chuyển toạ độ (0, 0, 0); ta gán toạ độ điểm chuẩn R trùng với HOME ta cần cho dao cắt di chuyển điểm chuẩn (thông qua cảm biến gắn đường di chuyển bàn dao) Reset toạ độ trục Zero Cảm biến HOME thông thường công tắc hành trình gắn cố đònh Một cữ chặn gắn chặt vào bàn máy để bàn máy di chuyển cữ chặn lúc ngang qua công tắc hành trình Bàn máy Cữ chặn Công tắc hành Xác đònh điểm HOME trục trình Việc dùng cữ chặn công tắc hành trình cần thiết cho hệ thống đo lường vò trí dùng Incremental Encoder Ở lần đóng mạch hệ điều khiền trục phải chạy điểm HOME nó, có hệ điều khiển có điểm khởi xuất để từ đếm khoảng dòch chuyển phản hồi từ Encoder Tuy nhiên dùng cữ chặn công tắc hành trình không đảm bảo độ xác di chuyển HOME Bởi cụm tổ hợp cữ chặn công tắc hành trình báo cho hệ điều khiển biết vùng lân cận điểm HOME Chiều rộng vùng lân cận nằm vượt dung sai đóng mạch công tắc xác Do ta có khái niệm cảm biến INDEX sau : Đầu tiên dao cắt (bàn máy ) di chuyển trục theo chiều cố đònh để đảm bảo tiến đến công tắc hành trình theo hướng cố đònh Khi đụng công SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 121 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP tắc hành trình bắt đầu di chuyển ngược lại với mục đích thoát khỏi công tắc hành trình với tốc độ chậm Sau thoát khỏi công tắc hành trình lại di chuyển ngược lại với tốc độ chậm đến chạm vào công tác hành trình lần (hay công tắc INDEX khác tuỳ theo quan điểm thiết kế) ngừng lại, vò trí điểm HOME trên trục Ở ta dùng cữ chặn công tắc hành trình cho trục, xem cảm biến INDEX trùng với cảm biến HOME Nhưng ta phải phân biệt : - Cảm biến HOME xác đònh vùng lân cận điểm HOME - Cảm biến INDEX xác đònh xác vò trí điểm HOME Ta phải dùng hai khái niệm xác đònh vùng lân cận điểm HOME dao cắt chạy với tốc độ lớn xác đònh vò trí xác HOME, rút ngắn thời gian tìm vò trí điểm HOME SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 122 [...]... gốc toạ độ cực so với gốc hệ toạ độ máy O(0, 0) 1 R sin α 1 R O R cos α Như vậy trong hệ toạ độ cực gốc O ( X 0 ,Y0 ) , nếu cho biết giá trò góc α và bán kính R của một điểm thì ta sẽ tính toán được giá trò toạ độ thực trong hệ toạ độ Decac gốc O(0, 0) VI TÍNH TOÁN NỘI SUY ĐOẠN THẲNG THEO LƯNG CHẠY DAO F : Gọi E T_dda : : là hệ số xung mm (sử dụng trong Card Pcl_ 832 ) là thời gian 1 chu kỳ DDA (ms)... Nội suy thẳng từ AM Gán toạ độ A = tức gán = No = Yes KẾT THÚC SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 116 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP IV TÍNH TOÁN KHI CHUYỂN SANG TOẠ ĐỘ CỰC: (dùng khi nội suy cung tròn) • Đã xác đònh được tâm cung tròn, giả sử O ( X 0 ,Y0 ) và bán kính R • Thay đổi hệ toạ độ hiện thời có gốc toạ độ O1 ( X 0 ,Y0 ) sang hệ toạ độ có gốc tọa độ tại O ( X 0 ,Y0 ) bằng phương pháp đã nêu... cứ mỗi lần đóng mạch hệ điều khiền thì các trục phải được chạy về điểm HOME của nó, có như vậy thì hệ điều khiển mới có một điểm khởi xuất để từ đó đếm các khoảng dòch chuyển phản hồi từ Encoder Tuy nhiên nếu chỉ dùng cữ chặn và công tắc hành trình thì không đảm bảo được độ chính xác khi di chuyển về HOME Bởi vậy cụm tổ hợp cữ chặn và công tắc hành trình chỉ báo cho hệ điều khiển biết vùng lân cận... gốc toạ độ O(0, 0) của hệ toạ độ máy (điểm HOME) Thông thường để tiện lợi và nhanh chóng trong việc di chuyển dao về điểm gốc toạ độ người ta chọn điểm chuẩn R trùng với điểm gốc toạ độ máy HOME Vì thế khi cần di chuyển về HOME thay vì đầu tiên phải di chuyển về điểm chuẩn R, rồi với một khoảng di chuyển cố đònh của mỗi trục, điều này có nghóa là điểm chuẩn R được gán cho một toạ độ cố đònh và từ đây... khi ta đã gán toạ độ điểm chuẩn R trùng với HOME thì ta chỉ cần cho dao cắt di chuyển về điểm chuẩn (thông qua các cảm biến gắn trên đường di chuyển của bàn dao) rồi Reset toạ độ các trục về Zero Cảm biến HOME thông thường là công tắc hành trình được gắn cố đònh Một cữ chặn được gắn chặt vào bàn máy để khi bàn máy di chuyển thì cữ chặn sẽ một lúc nào đó đi ngang qua công tắc hành trình Bàn máy Cữ chặn... A, B, tâm O về toạ độ cực Tính toán để được >> Tính ngược lại theo = góc (, ) N : mật độ các đoạn thẳng tạo nên cung tròn Tính M() theo Với = + Nội suy thẳng từ AM Gán toạ độ A = tức gán = No = Yes KẾT THÚC SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 115 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thuật giải nội suy cung tròn theo chiều CW BẮT ĐẦU Đưa toạ độ A, B, tâm O về toạ độ cực Tính toán để được >> Tính ngược lại theo... vào phương trình này ⇒ giá trò γ 2 Tìm toạ độ điểm O1 và O2 cách điểm C một đoạn là L =  AB  R −   2  2 2 Ta có : toạ độ O 1 và O 2 thoả 2 điều kiện sau: • - β X 0 + α Y0 + γ 2 = 0 • Khoảng cách từ O đến AB : αX 0 + βY0 + γ 1 D( 0, AB ) = L = α2 + β2 Từ 2 điều kiện trên ta cùng với các thông số L, α , β , γ 1 , γ 2 đã tính được ta tìm được 2 giá trò O 1 ( X 1 ,Y1 ) và O 2 ( X 2 ,Y2 ) SV: HOÀNG TUẤN... ⇒ Y >Y B O1 O2  A  Y A = YB ⇒   X > X ⇒ Y 0 ⇒ chọn tâm O của cung tròn trùng O 1 ( X 1 ,Y1 ) • Nếu R0 ⇒ chọn tâm O của cung tròn trùng O 2 ( X 2 ,Y2 ) • Nếu R ... quay đồng trục với để sai số điều khiển giảm nhiều SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 100 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP II SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ: Máy tính (k) Mạch điều khiển. .. suất nhỏ làm đối tượng điều khiển Cảm biến vò trí Encoder Incremental, Encoder ghép đồng trục với trục động DC khớp nối cứng, hồi tiếp vò trí trục động DC Card Pcl- 832 Một điều ta phải quan tâm... M - Cảm biến vò trí Máy tính xuất điện áp thay đổi để điều khiển tốc độ chiều quay động thông qua mạch điều khiển mạch khuếch đại công suất Giá trò từ cảm biến vò trí đưa máy tính để xác đònh