ЖУРНАЛ СТА 4/2013

склонения, многооборотные абсолют- ные датчики установлены на осях чер- вяков механизмов главного привода (коэффициент редукции 720). Дискрет датчика, приведённый к оси рефлекто- ра, составляет 0,22 угловой секунды (точность старой системы управления в лучшем случае составляла 10 угловых секунд). В качестве датчиков использо- ваны поворотные шифраторы AVM58 компании Pepperl+Fuchs [2, 3], рабо- тающие совместно с многофункцио- нальной платой APCI-1710 фирмы ADDI-DATA [4], установленной на ши- не PCI управляющего компьютера. Ин- формация о предельных положениях рефлектора вводится через модуль дис- кретного ввода ADAM-4053 компании Advantech [5, 6]. Объект управления представляет со- бой вращающийся купол ЗТШ с распо- ложенными на нём раздвижными створками и забралом. Масса купола составляет 240 тонн, диаметр – 22 м. Угол поворота купола в азимутальной плоскости ограничен конструкцией и может изменяться в пределах от –235 до +315°. Конструктивные особенности ЗТШдопускают максимальную величи- ну рассогласования центра щели купола и продольной оси трубы рефлектора до 5°. Этим значением ограничивается максимально допустимая погрешность системы управления при синхрониза- ции купола с рефлектором. В качестве приводов купола исполь- зовались три исполнительных двигате- ля постоянного тока, управляемых от электромашинных усилителей и распо- ложенных по окружности через 120° [1, 7]. В результате каждый из двигате- лей воспринимает треть общей нагруз- ки. Передача вращения от каждого из трёх электродвигателей к поверхности катания купола осуществляется через силовой редуктор, заканчивающийся ведущим катком, обеспечивающим фрикционное соединение с поверх- ностью катания. Таким образом, двига- тели установлены неподвижно на баш- не, а вращение купола осуществляется посредством трёх ведущих катков (рис. 3 а ). В качестве двигателей новой системы применены асинхронные электродвигатели общепромышленно- го типа АИР-112. Вместе с усилителями мощности (инверторы Hyundai N100) они обеспечивают параллельную работу двигателей (максимальная скорость вращения купола Ω max = 2,4°/с). Про- граммируемый логический контроллер (ПЛК) инвертора защищает двигатель от всех аварийных режимов, механиче- ских и электрических перегрузок. Для учёта инерционных свойств объекта управления в память ПЛК заносятся значения времени разгона и торможе- ния двигателей. Приводы забрала и створок работают фактически в релейном режиме (от- крыто/закрыто). Привод забрала пред- назначен для открывания забрала перед началом наблюдений или регламент- ных работ и закрывания его после за- вершения работ или наблюдений, а так- же при вынужденном прекращении тех или иных работ из-за выпадения осад- ков. Условие обязательного закрывания забрала при выпадении осадков вызва- ло необходимость дублирования элек- тродвигателя. При выходе из строя ос- новного электродвигателя закрывание забрала происходит от резервного элек- тродвигателя [7]. Приводы раздвижных створок пред- назначены для открывания и закрыва- ния створок. Каждая из створок (левая и правая) имеет индивидуальный при- вод. Приводы забрала и створок со сво- ими редукторами расположены на под- вижной части купола (рис. 3 б ). Элек- трическая связь с неподвижной частью осуществляется через кабельную гале- рею. Информация о положении и со- стоянии механизмов купола от датчи- ков через устройство гальванической развязки поступает на модуль ввода дискретных сигналов ADAM-4053. Управление электроприводами осу- ществляется через модуль вывода дис- кретных сигналов ADAM-4060. Для со- гласования и гальванической развязки выходных сигналов модуля со схемой управления приводами разработана плата реле. Измерение углового положения ку- пола производится с помощью датчика азимута купола. Вследствие невысоких требований к точности в качестве дат- чика использован абсолютный шифра- тор EP50S8 фирмы Autonics [8]. Инфор- мация об угле поворота вала шифратора представляет собой 10-разрядный дво- ично-десятичный код. Вес младшего разряда равен 0,35°. Связь датчика с компьютером осуществляется через мо- дуль ввода дискретных сигналов ADAM-4053. Так как полный угол по- ворота купола составляет 550°, а датчик однооборотный, необходим промежу- СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИЯ / НАУ ЧНЫЕ ИССЛ Е ДОВ АНИЯ 59 СТА 4/2013 www.cta.ru Рис. 2. Схема автоматизированной системы управления электромеханизмами купола Автоматизированное рабочее место (персональный компьютер) Рефлектор 2,6 м APCI-1710 ADAM-4053 Датчик часового угла Датчик угла склонения Датчик азимута купола N100 (ПЛК) N100 (ПЛК) N100 (ПЛК) Исполнительный двигатель 1 ADAM-4053 Ввод информации о положении забрала и створок ADAM-4060 Исполнительные приводы забрала и створок Исполнительный двигатель 2 Купол с механизмами створок и забрала Промышленная информационная сеть Шина PCI Исполнительный двигатель 3 Рис. 3. Расположение электроприводов: а – привод купола; б – приводы забрала и створок Створки и забрало показаны в открытом положении. Приводы купола установлены на неподвижной части. а б Створки и забрало показаны в открытом положении. Приводы створок и забрала установлены на вращающейся части купола. Резервный привод забрала Основной привод забрала Привод купола 1 Привод купола 2 Привод купола 3 Приводы створок Раздвижные створки Раздвижные створки ЮГ 22 м 22 м Труба телескопа Труба телескопа Забрало Забрало ЮГ