Опторазвязка для систем ЧПУ – система конструкции станков с числовым программным управлением, обеспечивающая безопасную работу оборудования. Данная система связана с LPT-портом, и работает как часть интерфейсной платы. Опторазвязка входит в категорию гальванических развязок. Ею обеспечиваются современные станки с ЧПУ, но при необходимости установку системы можно произвести самостоятельно.
Предназначение
Опторазвязка обеспечивает разделение силы от низкого напряжения. Основная задача системы заключается в создании условий, при которых между двумя схемами не будет электрического соединения. Благодаря ее наличию ток из одной части схемы не попадает в другую.
Этот элемент конструкции не является обязательным. Он выполняет защитную функцию, если связь создана между силовой частью схемы и низковольтной. При этом низковольтной частью схемы может быть контроллер.
Необходимость установки опторазвязки возникла из-за того, что большинство управляющих программ для станков предполагают использование LPT-порта. Наиболее популярными программами в этом списке являются:
- K-cam;
- Mach;
- CNC Turbo.
Для того чтобы программа исправно работала на приборах с ЧПУ необходима плата интерфейса с опторазвязкой. Она обеспечивает изоляцию LPT-порта от других видов электроники станочного оборудования. Если в работе прибора возникнут сбои, его сохранности ничего не угрожает. Система позволяет передавать энергию или сигнал между электрическими соединениями без необходимости создания электрической связи.
Виды
Существуют различные типы схем гальванической развязки. Но наиболее распространенными являются два варианта:
- трансформаторный;
- оптоэлектронный.
В основе первого варианта лежит магнитоиндукционный элемент. В его конструкции может присутствовать сердечник. Он создает условия, при которых напряжение на входе и выходе является пропорциональным.
Второй вариант является более доступным, но используется реже. Это связано с комплексом недостатков, возникающих в процессе его эксплуатации:
- по вине основного сигнала могут возникать помехи, нарушающие сигнал на выходе;
- пропускная полоса не может выйти за границы частоты, создаваемой модуляцией развязки;
- создавая опторазвязку данного типа, используются компоненты, имеющие крупные габариты.
Оптические вентили, известные также под названием оптроны, относятся к инновационным разработкам. Оптоэлектронный развязывающий прибор оснащен светоизолирующим диодом. Он создает свет, который виден для фототранзистора. Гальванической развязкой обеспечиваются цепи, с которыми с одной части связан светодиод, а с другой – фототранзистор. Преимущество такого варианта заключается в возможности распространять свое действие на широкую область напряжений. Еще одним достоинством является высокочастотная передача сигнала. При этом само оборудованием имеет небольшие размеры.
Конструкция
Опторазвязка создается на основе оптронов. Одними из наиболее качественных оптронов являются приборы от фирмы SHARP. В списке самых популярных аппаратов находится модель PC817. Отличительной чертой этой модели является доступная стоимость. Оптроны имеют разные характеристики и схему включения. Если оптопара выйдет из строя, для ее замены потребуется система, имеющая аналогичные характеристики.
Благодаря плате интерфейса осуществляется управление драйверами шаговых двигателей. Шпиндель управляется при помощи транзитных ключей, который также входят в конструкцию платы. Они могут управлять и другими силовыми механизмами станочного прибора. Плата способна регулировать скорость шпинделя. Обеспечена возможность подключения различных датчиков.
Сигнал распределяется между контроллерами. Каждый контроллер имеет общи сигнал. Опторазвязка рассчитана на пять осей. Она выступает в качестве связывающего элемента между компьютерным аппаратом и драйверами, установленными на шаговые или серво двигатели.
Интерфейсная плата управляется отдельной программой. Программа устанавливается на компьютер. Если конструкция станка не предполагает наличие платы с опторазвязкой, ее можно установить самостоятельно. Монтажные работы должны осуществляться в безопасных условиях. Связь платы с компьютером обеспечивается при помощи LPT кабеля. Логистическая и силовая часть должны работать отдельно, поэтому их подключение производится пошагово.
Логистическая часть запускается через USB-порт. Силовая часть запускается внешним способом при помощи клемм-зажимов. Сигнал является общим для драйверов, поэтому потребуется их разводка.
Особенности
Плата развязки известна также под названием плата коммутации. Коммутационные платы являются интеллектуальными приборами. Они способны обеспечивать выполнение сразу нескольких функций:
- контроллер развязывается от силовых драйверов;
- буферизация сигналов;
- управление реле.
Плата работает исправно, когда она устанавливается на пути распространения отдельных сигналов. Большая часть моделей не способна обеспечить полноценную защиту контроллеру от всех сигналов.
Коммутационная плата работает независимо от драйверов.
Исправная работа системы не всегда связана с качеством модели платы. Важным фактором являются характеристики и особенности станка, с которым она будет взаимодействовать.
Загрузка...
