Материал: Управление электронно-лучевой сваркой

ности УМХи УМу поступают в отклоняющие системы ОСх и ОСу, реа­ лизующие требуемое сканирование электронного пучка. Блок выброса пучка запускается с контроллера сигналом «ЗАП» и останавливается сигналом «Стоп», который организуется счетчиком C4j после выборки всех адресов ПЗУХи ПЗУу.

Рис. 7.10. Функциональная схема системы слежения за стыком и фокусом пучка (блок выброса пучка, измерительный блок, модель)

С целью уменьшения влияния помех работа системы синхрони­ зируется от питающей сети. Синхронизация производится генератором синхронизации сети ГСС путем подачи прямоугольных импульсов на одну из линий порта А. Импульс синхронизации образуется в тот мо­

мент, когда амплитуда сетевого напряжения становится максимальной. При этом пульсация тока электронного пучка минимальна. Частота импульсов синхронизации - 100 Гц.

Рис. 7.11. Функциональная схема системы слежения за стыком и фокусом пучка (блок коррекции и индикации)

В измерительном блоке осуществляется преобразование сигнала датчика стыка Д аналого-цифровым преобразователем АЦП. Аналого­ вый сигнал с датчика попадает на АЦП через схему автоматической регулировки усиления АРУ. Схема АРУ предназначена для компенса­ ции постоянной составляющей и стабилизации амплитуды сигнала при изменении технологических параметров электронного пучка. Функ­ циональная схема и принцип действия АРУ изложены в разд. 5.3.

Измерения сигнала датчика стыка производятся в каждой точке траектории пучка при пересечении им стыка в прямом и обратном на­ правлении. Работа блока синхронизируется синхроимпульсами СИЬ поступающими из блока выброса пучка. С целью повышения помехо­ устойчивости измерительный блок работает только в момент наиболь­ шей вероятности появления сигнала от стыка. Это достигается подачей

сигнала счетчиком C4j на логическую схему И, разрешающую прохо­ ждение СИ! от ГТИ до АЦП в моменты пересечения пучком стыка. Коммутация адресов ячеек ОЗУ производится счетчиком СЧ2 при по­ ступлении тактовых импульсов СИ\. После заполнения ОЗУ измери­ тельный блок формирует сигнал готовности «ГОТ», предупреждающий контроллер о готовности измерительного блока к передаче информа­ ции.

Для считывания сигнала из ОЗУ контроллер организует переда­ чу синхроимпульсов СИ2 по линии порта В на счетчик СЧ2. Счетчик организует адреса ячеек ОЗУ. Содержание ячеек выставляется на шину данных ОЗУ и считывается контроллером через порт С.

Для проверки функционирования в состав измерительного блока введена схема М, моделирующая сигнал от стыка. В состав модели М входят счетчик СЧ3, ПЗУМи ЦАПМ. В ячейках ПЗУМзаписаны кодовые комбинации, соответствующие сигналу от стыка. Тактируется работа модели М синхроимпульсами СИ^ Модель подключается к измери­ тельному блоку с помощью ключа S\.

Блок коррекции и индикации предназначен для визуального кон­ троля величины отклонения оси пучка от стыка, сигнализации аварий­ ных режимов работы. Блок позволяет визуально оценить форму сигна­ ла от стыка и осуществлять коррекцию положения пучка относительно стыка, изменять фокус пучка, производить аварийный вывод тока пуч­ ка. Форма сигнала от стыка визуально оценивается на экране осцилло­ графа ОСЦ. На один вход осциллографа подается сигнал развертки траектории сканирования, на другой - сигнал от стыка, соответствую­ щий этой развертке. Выдача всех управляющих воздействий осуществ­ ляется контроллером путем подачи цифровых сигналов через порты А2, В2 и преобразования их в аналоговую форму соответствующими ЦАП. Коррекция положения пучка относительно стыка производится через внешний порт С2 с последующим преобразованием сигнала в аналого­ вую форму, суммированием его в усилителе УМу и воздействием на отклоняющую систему ОСу. Коррекция фокуса производится через порт Aj с помощью изменения тока фокусирующей системы ФС. Ин­ дикация отклонения от стыка и фокусировка пучка производится семи­ сегментными индикаторами, которые управляются с помощью регист­ ров. Информация в регистры заносится из контроллера через порт Bj. Каждый регистр адресуется через шину адреса контроллера.

Аварийный вывод тока пучка производится схемой АВЛ по ко­ манде контроллера в случае потери сигнала от стыка или при сбое про­ граммы. Схема работает следующим образом. По одной из линий пор­ та С1 на схему АВЛ поступают импульсы СИ3, которые характеризуют

нормальный режим работы системы. При постоянном получении этих импульсов схема находится в состоянии блокировки. Если импульсы в схему АВЛ не поступают, она разблокировывается, происходит про­ граммное уменьшение тока пучка и прекращение сварки.

Рассмотрим алгоритм функционирования системы. Блок-схема алгоритма работы контроллера в составе системы слежения изображе­ на на рис. 7.12, 7.13. Начальная установка заключается в настройке портов контроллера для задания направления обмена информацией. Полученную из ОЗУ измерительного блока информацию контроллер хранит в специально отведенной области памяти - ячейках-накопите­ лях. Перед началом каждого цикла измерений накопители очищаются. Затем контроллер переходит в режим ожидания синхроимпульса сети. При поступлении синхроимпульса контроллер организует сигнал «ЗАП» и переходит в режим ожидания сигнала «ГОТ», который должен появиться через 0,1 мс. Если он не появляется, то это означает, что измерительный блок неисправен, и контроллер организует индикацию аварийного режима и запускает схему аварийного вывода тока пучка.

Если сигнал «ГОТ» поступает через 0,1 мс, то контроллер пере­ ходит к считыванию информации из ОЗУ измерительного блока. С этой целью контроллер по одной из линий порта В посылает в счетчик СЧ2 измерительного блока синхроимпульс. Данные из ОХУ измери­ тельного блока считываются контроллером через порт*С «^складыва­ ются с содержимым ячейки-накопителя. Затем адрес накопителя меня­ ется и производится новое считывание. Всего считываются 128 чисел, после чего контроллер переходит в режим ожидания синхроимпульса сети. После поступления синхроимпульса организуется новый цикл сканирования и считывания информации. После завершения шестна­ дцати таких циклов контроллер переходит к программе обработки сиг­ нала в накопителях.

Обработка производится в следующем порядке. Сигнал от стыка нормируется путем деления каждой шестнадцатиразрядной ячейки накопителя на масштабный коэффициент Кмас, который преобразует максимальное значение амплитуды Лтах в число 256:

Затем определяется разность А между максимальным и мини­ мальным значениями амплитуды сигнала от стыка. Эта разность явля­ ется критерием достоверности сигнала от стыка. Если А < 0,Ы тах, то принятый сигнал не достоверен. В этом случае контроллер принимает решение о том, что произошел сбой. Наиболее вероятной причиной