Регулятор высоты XPTHC-III. Руководство.

XPTHC-III (улучшенная модель XPTHC-II)

Регулятор высоты режущей головки

Применяется для автоматического контроля высоты режущей головки машины плазменной резки и подходит для большинства машин данного типа.

Принцип работы

Принцип действия регулятора высоты электрической дуги XPTHC-III заключается в использовании значений основной постоянного тока источника питания и реализации управления высотой режущей головки посредством отслеживания изменений высоты во время плазменной резки по изменению напряжения электрической дуги. При этом напряжение определяется в соответствии с пропорцией 100:1.

Технические параметры:

  • Рабочее напряжение: AC 220 В +5%, 50/60Гц; DC 24 В, более 4 А.
  • Подъемный двигатель: 24 В DC двигатель или шаговый двигатель (импульсная частота1Гц).
  • Ток на выходе: 1 A
  • Выходная мощность: 20 Вт (DC )
  • Рабочая температура: -10~60 oС
  • Режим начальной локализации: переключатель режима начальной локализации, защитный ограничитель контактно типа
  • Режим передачи операции: диагностика включения электрической дуги.
  • Отношение напряжения:100:1
  • Точность: ±5 В
  • Внешние габариты: 195×117×40 мм

Состав и характеристики устройства

Устройство состоит из 2 основных частей: блок управления высотой и изолированный делитель напряжения.

Регулятор высоты: составные части

Рис. 1. Составные части регулятора

Регулятор высоты режущей головки XPTHC-III имеет следующие характеристики:

  • Регулятор высоты режущей головки отличается малыми размерами и широким спектром функций, благодаря чему часто применяется в системе управления машиной плазменной резки. Также данный регулятор характеризуется простотой работы, легкостью монтажа, устойчивой производительностью и т.д.
  • Устройство может управлять как электродвигателем постоянного тока, так и шаговым двигателем или серводвигателем с позиционным режимом управления.
  • В электрической схеме дуги плазменной резки применяется распределение изолированного напряжения с выборкой по времени для реализации полной изоляции источника питания установки и регулятора высоты режущей головки.
  • В режиме автоматического управления стартовый сигнал, посланный к устройству ЧПУ, завершает процедуру начальной установки и включает электрическую дугу, режущая головка обладает функцией антиколлизии, которая призвана обеспечивать ее защиту.
  • Режим начальной установки может использоваться для защиты ограничителя или контактного переключателя, эти режимы могут использоваться одновременно.

Основные функции и работа регулятора высоты режущей головки

Регулятор высоты режущей головки может осуществлять управление подъемом и опусканием режущей головки с помощью управления работой ЭД постоянного тока или шагового двигателя. Он имеет интерфейс числового программного управления для реализации автоматического управления высотой режущей головки путем определения фактической высоты с помощью наблюдения за изменением напряжения дуги.

Диаграмма плазменной резки

Рис. 2. Схематическая диаграмма процесса резки

Плазменная резка осуществляется под контролем системы ЧПУ, при этом программа резки содержит всю последовательность действий машины. После того, как регулятор высоты режущей головки получит сигнал, он начнет ее опускать. Как только она коснется стальной пластины, начнется резка. После того, как сигнал определения положения будет отправлен, регулятор высоты начнет подъем режущей головки на ее первоначальную высоту. Прежде, чем сигнал зажигания дуги будет послан источнику питания, и как только запуск дуги источника питания будет успешно выполнен, регулятор высоты обнаружит напряжение дуги и отправит это значение. Как только система ЧПУ получит значение напряжения дуги, подастся сигнал к началу автоматического управления работой машины до завершения резки.

Функция и метод проводного соединения изолированного делителя напряжения

Изменение напряжения плазменной дуги должно быть обнаружено при осуществлении контроля за напряжением дуги. Напряжение дуги – это напряжение между электродом и землей. Анод выхода электропитания плазменной установки соединен с землей, а катод - с электродом режущей головки; поэтому, напряжение на электроде - отрицательная величина и абсолютная величина напряжения дуги при резке, как правило, превышает 100 В. Из-за такого высокого напряжения, необходимо выполнить разделение напряжения, чтобы осуществить контроль в цепи управления.

После обработки изолированной цепи делитель напряжения соединяется с регулятором высоты режущей головки, таки образом, возмущения напряжения дуги сводится к минимуму. В комплектацию машины вместе с XPTHC-III входит делитель напряжения, делитель напряжения может быть подсоединен как к неизолированной схема напряжения, так и изолированной. Методы монтажа показаны на рисунке 3.

Схема подключения делителя напряжения

Рис. 3. Принципиальная схема подключения изолированного делителя напряжения

Режим начальной установки регулятора режущей головки

Есть два режима положения регулятора режущей головки, сама режущая головка обладает функцией антиколлизии, и если режущая головка столкнется с материалом или будет значительный перерыв в работе, то регулятор высоты поднимет режущую головку в целях ее защиты.
Определение положения и режим соединения защитного ограничителя режущей головки требуют металлической структуры защитной крышки и взаимного соединения при столкновении с листовой сталью. У XPTHC-III есть схема положения, которая установлена непосредственно в контроллере. Метод соединения интерфейса положения показан на Рис. 4.

 

Схема подключения ограничителя

Рис. 4. Схема соединения защитного ограничителя

Описание:

  • A. SHIELD на схеме соединен с защитным ограничителем режущей головки.
  • B. WORK соединен с обрабатываемым материалом.
  • C. GND должно соединяться с землей и площадь сечение должно быть более 4 мм 2.
  • D. Когда плазменная дуга не высокой частоты, то WORK и GND могут быть закорочены на изолированную пластину, если дуга высокой частоты, то предполагается принять режим контактного выключателя.

Рабочий процесс положения защитного ограничителя

После того как регулятор высоты режущей головки получил сигнал зажигания дуги от системы ЧПУ, режущая головка сразу начинает опускаться, и когда ограничитель коснется стального листа, регулятор высоты принимает сигнал и контролирует установку высоты режущей головки. Когда головка установлена, регулятор высоты посылает сигнал для начала автоматической работы.

Режим положения контактного выключателя

При включении контактного выключателя пользователю необходимо разработать крепление в соответствии с конкретной принципиальной схемой крепления режущей головки. Не зависимо от способа резки (обычный или подводный) может быть установлен режим положения. Контактный выключатель должен находиться в непосредственной близости к режущей головке, и как только он сработает, режущая головка начнет подниматься.

Рабочий процесс положения контактного выключателя

После того как регулятор высоты режущей головки получил сигнал зажигания дуги от системы ЧПУ, режущая головка сразу начинает опускаться, и когда она коснется стального листа сработает контактный выключатель, регулятор высоты принимает сигнал и контролирует подъем и установку высоты режущей головки (контактный выключатель при подъеме вернется в исходное состояние). Когда головка установлена, регулятор высоты посылает сигнал для начала автоматической работы. Данный режим подходит для начальной установки машины плазменной резки.

Функция и различные интерфейсы блока управления 

Как показано на Рис. 5, описание различных соединительных зажимов регулятора высоты следующее:

Схема соединений регулятора высоты

Рис. 5. Принципиальная схема соединений регулятора высоты.

Интерфейс блока питания

Входная потребляемая мощность AC 220 В и DC 24 В. Мощность зависит от мощности источника питания постоянного тока. При подключении к контактам источника питания постоянного тока с противоположной полярностью работать не будет.

Система ЧПУ

Фотоэлектрический режим изоляции установлен для интерфейса регулятора высоты режущей головки и системы ЧПУ. Метод проводного управления показан на рис. 6.

 

Схема интерфейса ЧПУ

Рис. 6. Принципиальная схема интерфейса ЧПУ

Значение и описание различных сигналов:

  • Автоматический/ручной сигнал (AUTO): автоматический ввод нижний уровень, ручной – верхний уровень;
  • Подъем (UP): эффективно на нижнем уровне;
  • Опускание (DOWN): эффективно на нижнем уровне;
  • Сигнал зажигания дуги (ARCON) с начальной установкой: эффективно на нижнем уровне, во время работы сначала выполняется начальная установка, зажигание дуги проходит в автоматическом режиме после установки;
  • Контроллер (COM): сигнал контроллера.

Особенности настройки напряжения дуги

Регулятор высоты режущей головки использует многовитковый потенциометр в качестве своеобразного входного напряжения дуги. Напряжение должно быть около 90 В. При вращении потенциометра против часовой стрелки к минимальному значению, напряжение увеличивается на 10 В за каждый полный круг. Таким образом, диапазон напряжения: 90-200 В. Машина плазменной резки настраивается в соответствии с таблицей параметров плазменного оборудования и, основываясь на толщине обрабатываемого материала и скорости резки. Определенное напряжение диктует высоту во время резки: если напряжение дуги повышается, то будет увеличиваться и высота резки. В автоматическом режиме высота резки регулируется относительно напряжения дуги.

Настройка высоты потенциометра в начальном положении

При настройке высоты начального положения режущей головки во время зажигания дуги, а именно после отправки сигнала зажигания дуги, режущая головка будет опускаться, пока не обнаружится сигнал положения (от ограничителя при контакте с обрабатываемым материалом), а затем начнет подниматься.

Высота при вращении потенциометра по часовой стрелке будет уменьшаться, а при вращении против часовой стрелки – увеличиваться. Потенциометр управляется посредством режима задержки времени.

Зажигание дуги от различных источников питания требует различной высоты, и пользователи должны скорректировать ее в соответствии с данными условиями работы. Интерфейс положения контактного выключателя.

Контактный переключатель типа NPN подключен к контроллеру, через отрицательный вывод, к положительному выводу подключено питание, а SINGLE (сигнал) соединен с сигнальным входом контактного переключателя. Необходимо закоротить соединение, если контактный выключатель не используется для определения положения.

Интерфейс двигателя постоянного тока

При подключении двигателя постоянного тока нужно иметь в виду, что непосредственное управление может быть осуществлено только двигателями, мощность которых не более 20 Вт. Зажигание дуги и интерфейс входного напряжения дуги.

Контакты входного напряжения дуги ARC+ и ARC- соединяются с выходным сигналом напряжения изолированного делителя напряжения. ARC+ соединяется с положительным выводом напряжения дуги, ARC- - с отрицательным. Сигнал зажигания дуги - группа выводов переключателя реле, закрыта во время зажигания дуги.

Интерфейс шагового двигателя

Схема интерфейса шагового двигателя

Рис. 7. Интерфейс шагового двигателя

При использовании шагового двигателя DIR – сигнал направления, PULSE – сигнал пускового импульса. Конкретный способ соединения подходит для шагового двигателя. Частота выходных импульсов во время работы составляет 1 кГц.

Рейтинг Статьи: