Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Устройства числового программного управления

УЧПУ – это комплектные системы управления с ЧПУ (зарубежное наименование ЧПУ – CNC, т. е. Computer Numerical Control)в машиностроении.

Числовым программным управлением (ЧПУ) называют управление техпроцессом, в котором величины перемещений рабочих органов и другие параметры техпроцесса задаются в числовой форме, в виде чисел. Выше мы выяснили, что при цикловом программном управлении (например с помощью ПЛК) траектория перемещения рабочих органов задается номерами точек в пространстве, а движение между заданными точками жестко определяется конструкцией оборудования. При числовом же программном управлении траектория движения задается численно либо координатами опорных точек (позиционное управление), либо в виде непрерывной кривой (контурное управление).

Основные задачи решаемые УЧПУ:

· программно-логическое управление технологическим циклом (аналогично ПЛК);

· следящее управление перемещением рабочих органов по заданной траектории;

· автоматическая оптимизация техпроцесса;

· обеспечение связи с оператором и ЦУВМ;

· диагностика УЧПУ и основного оборудования;

· подготовка УП с помощью инструментального программного обеспечения УЧПУ.

Аппаратной базой УЧПУ являются микропроцессорные комплекты и большие интегральные схемы (БИС). Центральным узлом УЧПУ является компьютер, который решает основные задачи управления, программирования, технологических расчетов, диагностики, связи с оператором и с ЦУВМ. Отсюда название CNC.

Структура аппаратной части УЧПУ может быть отображена блок-схемой, приведенной на рис. 6.2, при том отличии, что программатор УЧПУ может быть тем же компьютером, который является основой управляющей части УЧПУ. Программирование может также производиться ЦУВМ, снабжающей локальные УЧПУ управляющими программами через последовательный интерфейс. Специализированные модули УЧПУ зачастую строятся на базе специализированных микро-ЭВМ, например – для обеспечения цифрового управления следящими электроприводами в соответствии с цифровыми уставками, формируемыми процессором УЧПУ согласно отрабатываемой УП. Алгоритмы, по которым формируются команды на перемещение рабочих органов, зависят от типа интерполяции, заданной в УП, и от способа учета геометрии инструмента при программировании его траектории.

Геометрическая информация включает в себя вид траектории (линейная, круговая и пр.), скорости и ускорения при отработке элементов траектории. Траектория перемещения рабочего органа формируется в виде совокупности опорных точек, перемещение между которыми производится по определенному закону. При этом учитывается, что около 90% траекторий, встречающихся при обработке резанием, являются либо прямолинейными, либо круговыми. Поэтому стандартными законами перемещения рабочих органов между опорными точками, заданными в УП, приняты перемещения по прямой линии либо по окружности. Если перемещение между опорными точками производится по прямой, то такой способ отработки координат называется линейной интерполяцией, а если по окружности – то круговой интерполяцией. Другие способы интерполяции употребляются редко, а лекальные кривые аппроксимируются отрезками прямых и дугами окружности. Чтобы обеспечить отработку отрезка прямой, задаются координаты его начала и конца, между которыми производится движение с помощью линейной интерполяции. Чтобы задать движение по окружности путем круговой интерполяции, необходимо помимо координат начала и конца программируемой дуги задать координаты центра окружности, часть которой составляет данная дуга.

Если данную траекторию совместить с перемещением центра инструмента, то при установке нового инструмента, имеющего другие габариты, отрабатываемая траектория будет искажена. Поэтому необходимо обеспечить автоматический расчет траектории движения инструмента с учетом его габаритов. Необходимо, чтобы отработка производилась путем перемещения инструмента по эквидистантному контуру, т.е. такому, при котором инструмент идет по заданному контуру на расстоянии, равным расстоянию от центра инструмента до его режущей кромки. Задача определения траектории центра инструмента с учетом габаритов последнего называется расчетом эквидистанты. В случае линейной или круговой интерполяции расчет эквидистанты наиболее прост, так как эквидистантными кривыми к прямой и дуге являются также прямая и дуга.

Особой задачей, решаемой в рамках УП, является обеспечение автоматической оптимизации, примеры которой даны в главе 4.

 

Программирование УЧПУ

Аппаратная часть УЧПУ изготавливается на специализированных предприятиях электронной промышленности. Проектирование УЧПУ сводится к выбору необходимого набора аппаратуры и разработки соответствующего программного обеспечения в объеме, достаточном для решения задач управления технологическим оборудованием. В заключение производится конструктивная разработка шкафа, в котором размещаются модули и узлы УЧПУ.

Программное обеспечение УЧПУ делится на системное, инструментальное и прикладное (см. §6.1). Управляющие программы (УП) создаются в процессе эксплуатации УЧПУ с помощью инструментального программного обеспечения, предусмотренного для него проектировщиками. В наиболее сложных случаях УП разрабатываются с помощью АСТПП. При этом используются системы автоматизированного программирования (САП), которые представляют собой проблемно-ориентированные языки, максимально приближенные к терминологии, используемой технологами, например – T-Flex-CAD, включая T-Flex-ЧПУ отечественной фирмы «Top Systems». САП входят в состав программного обеспечения центральных УВМ и сложных УЧПУ типа обрабатывающих центров. Для создания УП с помощью САП используются автоматизированные рабочие места (АРМ) технолога. При использовании АРМ программирование ведется в диалоговом режиме, технолог использует меню альтернативных решений и графические возможности САП для оформления документации техпроцесса. Разработанные таким образом УП составляют прикладное программное обеспечение УЧПУ. Оно хранится в памяти ЦУВМ и передается по мере необходимости в УЧПУ технологического оборудования. УП могут храниться также в устройствах внешней памяти, таких как магнитные диски и дискеты. Программа, записанная на дискете, вводится в УЧПУ с помощью дисковода. Разработка УП может производиться также оператором с пульта УЧПУ. Перед началом работы УЧПУ по УП, хранящейся в его памяти, производится наладка: вывод рабочих органов в исходное положение, ввод в память УЧПУ информации, связанной с ограничениями техпроцесса и т.п.

Наиболее распространенным языком программирования УЧПУ, лежащим в основе большинства САП, является код ISO-7, регламентированный международным стандартом ISO 6983, а также ГОСТ 20999-83, см. приложение 4. Этот код использует символы кода КОИ-8 по ГОСТ Р34.303-92 в соответствии с международным стандартом ISO4873-86 (см. приложение 1). Он содержит заглавные буквы английского алфавита, арабские цифры, знаки математических операций и ряд других символов. В коде ISO-7 символам кода КОИ-8 приданы значения, описывающие функционирование СПУ.

В коде ISO-7 УП записываются на программоноситель в виде последовательности кадров (рис.7.3).

 

%0 . . . . . . . . LF
  (комментарий)            
: . . . . . . . . LF
N1 . . . . . . . . LF
  . . . . . . . . LF
N . . . . . . M02 . LF
  . . . . . . . . LF
%1 . . . . . . . . LF
  . . . . . . . . LF
N . . . . . . M02 M30 LF
                     

Рис.7.3. Структура программы, записанной в коде ISO-7

 

Кадры состоят из информационных слов, расположенных в определенном порядке, а слова из символов. Первый символ слова является буквой латинского алфавита, а остальные символы являются арабскими цифрами и образуют число со знаком или целочисленный код. Содержанием кадра является последовательность слов, задающих одну рабочую операцию. Каждый кадр программы должен начинаться с номера кадра, который состоит из символа N и целочисленного кода. Кадры должны располагаться в порядке возрастания номеров, номера не должны повторяться. После номера кадра информационные слова должны записываться в следующей последовательности:

H – число повторений участка программы (Heading);

G – подготовительная функция (Geometry);

D – величина коррекции (Displacement);

X – перемещение (положение), заданное по оси X;

Y - перемещение (положение), заданное по оси Y;

Z- перемещение (положение), заданное по оси Z;

U, V, W – перемещения (повторные) по осям X, Y, Z соответственно;

P, Q – третичные перемещения по осям X,Y соответственно;

I, J, K – параметры интерполяции или шаг резьбы параллельно осям X, Y, Z соответственно;

A – угол поворота вокруг оси X (A→α);

B – угол поворота вокруг оси Y (B→β);

C – угол поворота вокруг оси Z (CΓγ);

R– формальный параметр, служащий для хранения целых чисел со знаком (Register);

F– величина подачи в мм/мин или в мм/об (Feed);

S – скорость главного движения в м/мин или в об/мин (Spindle);

T– номер инструмента с указанием номера корректора или без него (Tool);

M – вспомогательная функция, задающая режим работы (Mode);

L– обращение к подпрограмме (Linkage).

Кадр завершается символом LF или ПС (перевод строки). Номер кадра (и символ ПС при вводе с перфоленты) являются обязательными в каждом кадре. Остальные символы используются по мере необходимости задания тех или иных элементов технологической операции.

Последовательности кадров объединяются в разделы УП, заголовки которых начинаются символами от % 0 до % 9. Каждый заголовок главы завершается символом ПС. Затем идут комментарии, заключенные в круглые скобки. Информация в скобках не используется для управления в УЧПУ. После комментариев, если они нужны, располагается главный кадр главы УП, который начинается с символа”:” (двоеточие). Главный кадр содержит информацию об общих условиях обработки. Он не имеет номера, а завершается, как и другие кадры, символом ПС.

Рассмотрим основные функции, реализуемые словами в составе кадра УП.

Подготовительные функции задаются символом G (Geometry) и двух или трехзначным десятичным числом. Они определяют геометрические параметры станка, например характер интерполяции (линейная или круговая), характер позиционирования, вид коррекции инструмента, вид системы координат и т.п.

Размерные перемещения X, Y, Z,U, V, W, P, Q, I, J, K, A, B, C, R – записываются целыми числами со знаком в виде абсолютных величин (положений) или в виде приращений координат в данном кадре.

Вспомогательные функции M(Mode)определяют команды для электроавтоматики станка и тем самым задают режим работы. Может быть задано до ста таких функций в пределах M00 – M99. Примерами вспомогательных функций являются M02 – команда выключения оборудования в конце раздела УП, M03 – включение шпинделя на вращение по часовой стрелке, M06 – смена инструмента и т.д.

В начале главы УП, после символа % и соответствующего номера, размещается формат слов кадра УП. В формате перечисляются все символы, используемые в данной УП, за каждым из которых идет набор цифр. Если в слове рассматриваемого типа можно опустить нули перед первой значащей цифрой, то первой цифрой формата является 0. Если же можно опустить нули после последней значащей цифры, то последней цифрой формата является 0. Если в данном слове фигурирует целое число, то в формате записывается одна значащая цифра, определяющая максимально возможное количество разрядов записанного в слове числа. Если в слове может быть записано дробное число, то помимо начального или конечного нуля записываются 2 цифры, первая из которых обозначает максимальное количество разрядов целой части, а вторая – максимальное количество разрядов дробной части записываемого числа.

Пример формата: %2 N04 G02 D02 X043 Y043 и т.д. В указанном формате второго раздела (%2) УП N04 означает, что номер кадра может иметь до 4-х цифр (например, N8301) и нули перед первой значащей цифрой можно опустить, т.е. необязательно писать N0042, так как достаточно написать N42. В том же формате слово D02 означает, что может быть заданно 99 вариантов коррекции траектории инструмента, от D01 до D99, причем вместо D01 можно писать D1. Далее в вышеприведенном формате фигурирует слово X043. Оно означает, что целая часть числа, задающего координату X, может содержать до 4 цифр, а дробная часть, поскольку нули опускаются только впереди, всегда содержит 3 цифры. Например, если в каком либо рабочем кадре имеется слово X23500, то оно означает задание координаты X=23,5 мм. А если задано X-235, это означает X=-0,235 мм.

В качестве примера рассмотрим формирование траектории перемещения рабочей точки механизма в соответствии с графиком, приведенным на рис. 7.4. Программу записываем в абсолютных размерах, т.е. отсчет перемещений во всех кадрах программы производится в одной и той же системе координат, показанной на рис. 7.4. При написании программы используем разработанный выше формат слов кадра. Программа отработки перемещений согласно графика, приведенного на рис. 7.4, получается такой (см. табл. П. 4.1):

 

%1 LF

N1 G90 G01 X21000 Y33000 F100 LF

N2 G01 X63500 Y60000 LF

N3 G01 X52500 Y14000 LF

N4 G01 X21000 Y33000 LF

N5 G01 X0 Y0 M02 LF

 

Здесь слово G90 в кадре N1 задает отсчет перемещений в абсолютных размерах, и это задание действует и в последующих кадрах, так же как и задание скорости подачи F100. Слово G01, задающее отработку перемещений с заданной скоростью по прямой (линейная интерполяция), должно быть задано в каждом кадре, в котором программируется перемещение по прямой. В кадре N1 запрограммировано перемещение из начала координат в точку P1 с координатами X=21 мм и Y=33 мм. Аналогично формируются перемещения в остальных кадрах, т.е. указываются координаты точки, в которую должен переместиться рабочий орган в конце кадра. В кадре N5 кроме того имеется слово М02, указывающее на завершение отработки и останов путем выключения производственного оборудования (см. табл. П4.2).

 

Рис. 7.4. Траектория движения расчетной рабочей точки

 

Та же программа, записанная в относительных размерах, т.е. когда начало координат устанавливается в точке, в которой находится механизм перед началом отработки кадра, имеет вид:

 

%1 LF

N1 G91 G01 X 21000 Y33000 F 100 LF

N2 G01 X 42500 Y27000 LF

N3 G01 X-11000 Y-46000 LF

N4 G01 X-31500 Y+19000 LF

N5 G01 X-21000 Y-33000 М 02 LF

Рассмотрим также примеры программирования перемещений по окружности, которые реализуются путем круговой интерполяции.

Для задания круговой интерполяции в кадре программы должны быть указаны (см. табл. П4.1):

· направление обхода дуги по или против часовой стрелке (G02 или G03);

· плоскость обработки (G17, G18, G19);

· проекции на оси плоскости обработки от радиуса - вектора кругового участка, направленного из начальной точки P0 в центр круга 0 (см. рис.7.5 и 7.6); если плоскость обработки – XY, то проекции радиуса - вектора – IJ; проекции задаются в относительных размерах;

· координаты конечной точки Pk в относительных (G91) или абсолютных (G90) размерах.

Если круговая интерполяция в плоскости XY программируется с заданием координат конечной точки в относительных размерах, а направление обхода контура по часовой стрелке (рис. 7.5), то данный кадр программы должен выглядеть, при условии проставления номера кадра, так:

 

N… G91 G17 G02 X44000Y20000 I+30000J-23000 LF

 

 

При необходимости задания круговой интерполяции против часовой стрелки с программированием координат конечной точки в абсолютных размерах (рис. 7.6), соответствующий кадр программы должен иметь такой вид:

 

N… G90 G17 G03 X25000Y40000 I-10000J-26000 LF

 

В УП траектория центра режущего инструмента (эквидистанта) должна быть сдвинута относительна заданного в чертеже контура детали на величину радиуса фрезы или радиуса закругления режущей кромки резца. Поэтому в управляющую программу надо вводить коррекцию (т.е. поправку) на радиус инструмента, что позволяет составлять УП непосредственно по чертежу независимо от размеров инструмента.

Коррекция положительная (отрицательная) задается функцией G43 (G44) и словом D, задающим величину коррекции, которые записываются в указанной выше последовательности перед каждой корректируемой координатой.

Отмена коррекции производится функцией G40 или заданием D00.

Функция G40 отменяет все виды коррекции по всем координатам, а слово D00 отменяет коррекцию только по той координате, перед которой оно задано, и не аннулирует задание G43 (G44).

Коррекция отрицательна (G44), если координата центра инструмента меньше координаты контура. В противном случае устанавливают положительную коррекцию G43. Приведем пример программирования обработки с учетом коррекции на радиус инструмента в соответствии с рис. 7.7 (см. табл. П4.1):

 

N…00 G90 G00 G44D01X30000 G44D01Y40000 LF

N…01 G01 G43 Y100000 F1000 LF

N…02 G01 G43 X120000 LF

N…03 G01 G44 Y40000 LF

N…04 G01 G44 X30000 LF

N…05 G00 D00 X0 D00 Y0 LF

Коррекция на радиус инструмента D01=5000.

 

Исполнительные устройства УЧПУ

Исполнительные устройства СПУ реализуют согласованное движение рабочих органов, заданное управляющей программой, а также различные переключения исполнительных механизмов. Системы управления исполнительными механизмами делятся, в зависимости от характера и способа задания реализуемого движения, на цикловые, позиционные и контурные.

Цикловые системы управления обеспечивают лишь включение и выключение исполнительных механизмов в зависимости от номера реализуемого такта в составе технологического цикла и от номера рабочей точки, по достижении которой совершаются заданные переключения. Приход в заданную точку фиксируется электромеханическими упорами (путевыми переключателями), информация от которых поступает в управляющее устройство и определяет дальнейшее распределение управляющих сигналов в рамках текущего такта управления. При чисто цикловом управлении положение рабочих органов фиксируется лишь в отдельных точках траектории их движения, различаемых по номерам этих точек. При необходимости фиксируется также и время пребывания исполнительных механизмов в заданном положении. Траектории перемещения рабочих органов от одной фиксированной точки к другой при цикловом управлении жестко определяются конструкцией исполнительных устройств и не могут быть изменены произвольно.

Позиционные системы управленияобеспечивают помимо всего того, что реализуют цикловые системы управления, также и вывод рабочих органов в произвольнуюточку пространства в зоне обслуживания и фиксирование (позиционирование) рабочих органов в заданной точке с заданной точностью. При позиционировании траектория перемещения рабочих органов в пределах зоны обслуживания может быть задана произвольно, а точность отработки перемещения задается лишь в окрестности точки позиционирования.

Контурные системы управления,помимо реализации описанных выше функций обеспечивают перемещение рабочих органов по заданному контуру с заданной точностью отработки контура. Для этого контур намечается в виде совокупности опорных точек, а перемещение рабочих органов реализуется от точки к точке путем линейной или круговой интерполяции (см. §7.4). Для исполнительных устройств УЧПУ характерна реализация как позиционного, так и контурного управления.

В качестве силовой части исполнительных устройств УЧПУ применяются электрические, гидравлические и пневматические приводы, следящие или шаговые, причем применение электроприводов непрерывно расширяется. Это происходит благодаря улучшению их массогабаритных показателей , лучшим эксплуатационным характеристикам и КПД и созданию электромеханизмов, способных с высокой эффективностью воспроизводить заданные пространственные траектории. Наибольшее распространение среди исполнительных устройств УЧПУ получили следящие электроприводы (СЭП) постоянного и переменного тока.

В электродвигателях постоянного тока, использующих беспазовые малоинерционные двигатели и имеющих повышенные требования к качеству воспроизведения движения, широко применяются транзисторные широтно-импульсные преобразователи. Применение следящих приводов этого типа характерно для роботов-манипуляторов и станков малой мощности. Функциональная схема такого привода приведена на рис. 7.8.

Рис.7.8. Следящий электропривод постоянного тока для роботов

 

Здесь транзисторные модули V1- V4, питаемые от нерегулируемого выпрямителя В с емкостным фильтром С, составляют силовую часть широтно-импульсного преобразователя, питающего двигатель постоянного тока М. Коммутация вентилей V1- V4 определяется частотой и скважностью импульсов, поступающих с широтно- импульсного регулятора ШИР. Скважность импульсов на выходах ШИР определяется уровнем напряжения на его входе и задает скважность напряжения, поступающего на двигатель М. Чем больше скважность, тем меньше средняя величина напряжения, питающего якорь двигателя М.

Система управления приводом включает в себя цифровой контур регулирования положения (причем регулятор положения запрограммирован в микропроцессорном модуле МПМ) и аналоговые контуры регулирования скорости и тока с датчиком тока ДТ и с тахогенератором ТГ в качестве датчика скорости. Таким образом, мы имеем трехконтурную следящую систему с подчиненным регулированием скорости и тока якоря. В качестве регуляторов скорости и тока применены аналоговые пропорционально-интегральные регуляторы РС и РТ. Могут быть применены и цифровые регуляторы, причем их алгоритмы строятся по схеме, представленной на рис. 5.22. В случае применения цифровых регуляторов сигналы скорости и тока должны быть преобразованы в числовую форму с помощью АЦП.

В качестве датчика положения ДП в схеме рис.7.8. использован фотоэлектрический датчик, работающий в коде Грея, причем в датчик ДП встроен преобразователь кода Грея в двоичный арифметический код микропроцессорного модуля МПМ. В модуле МПМ число Nφ, определяющее положение датчика ДП , сравнивается с числом Nφз, определяющим заданное положение. Величина рассогласования обрабатывается в соответствии с программой регулятора положения и в результате определяется в числовом виде величина уставки скорости Nωз. Далее данная уставка должна поступить на вход комплектного регулируемого привода, имеющего, как показано на рис. 7.8, аналоговую систему управления. Поэтому она преобразуется цифро-аналоговым преобразователем ПКН (преобразователь код-напряжение) в аналоговую форму.

Следящие электроприводы постоянного тока имеют высокие показатели: диапазон регулирования скорости до 104 при относительной неравномерности движения не хуже 0,2, полосу пропускания замкнутого контура >20Гц, высокую идентичность приводов по различным управляемым осям. Они выпускаются комплектно в аналоговом и цифровом исполнениях. Однако в настоящее время они успешно вытесняются следящими электроприводами переменного тока, двигатели которых имеют лучшие массогабаритные и стоимостные показатели.

 

Рис.7.9. Следящий электропривод переменного тока на базе вентильного двигателя

 

На рис. 7.9 приведена функциональная схема СЭП переменного тока, построенного на базе вентильного двигателя, с управлением от микроконтроллера МК. Вентильные двигатели широко используются в приводах подач станков с ЧПУ и в приводах звеньев промышленных роботов. Вентильный двигатель, представленный на схеме рис. 7.9, построен на базе трехфазной синхронной машины М переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов на роторе и на базе вентильного коммутатора, построенного на транзисторных модулях V1- V6 c подключенными антипараллельно обратными диодами VD1-VD6. Двигатель М совместно с коммутатором эквивалентен машине постоянного тока. Он получает питание от неуправляемого выпрямителя В с емкостным фильтром С на выходе. Вентильный коммутатор переключается коммутатором фаз КФ в зависимости положения ротора М сигналами датчика положения ротора ДПР. Порядок переключения вентилей V1- V6 устанавливается таким, чтобы двигатель М мог развивать максимальный для текущего положения его ротора момент. Релейный регулятор РРТ обеспечивает регулирование тока статора путем сравнения уставки заданного значения тока, поступающей от переключателя характеристик ПХ, с сигналом обратной связи по току, поступающим от датчиков фазных токов ДТ. Устройство сравнения УС и переключатель характеристик ПХ обеспечивают соответствие знаков уставки тока и фактического значения сигнала обратной связи по току. Поскольку момент вентильного двигателя пропорционален амплитуде первой гармоники тока статора, то сигнал, задающий ток статора, тем самым задает и момент двигателя.

В СЭП по схеме рис. 7.9 сигнал обратной связи по положению формируется импульсным датчиком перемещения ДП, каждый импульс которого соответствует одной дискрете перемещения датчика. Величина перемещения Nφ фиксируется в числовом виде на выходе АЦП. На другом выходе АЦП формируется также в числовом виде величина скорости Nω, полученная путем дифференцирования сигналов датчика ДП. Сигнал положения Nφ поступает на вход цифрового регулятора положения ЦРП, а сигнал скорости Nω – на вход цифрового регулятора скорости ЦРС. Их алгоритмы составляются по схеме, представленной на рис.5.22. На выходах указанных регуляторов формируются в числовом виде уставка скорости Nωз и уставка тока Niз. Поскольку уставка тока должна поступать на переключатель ПХ в аналоговом виде, то на выходе ЦРС установлен цифро-аналоговый преобразователь ПКН.

Исполнительные устройства на базе электроприводов с шаговыми двигателями реализуются в двух вариантах: с приводом от силового шагового двигателя (ШД) и с приводом от гидромотора (ГМ), управляемого от ШД и являющегося, по существу, усилителем момента (см. рис. 7.10).

 

Рис.7.10. Шаговый электропривод с гидроусилителем момента

 

Система управления шаговым двигателем (СУШД) состоит из двух функциональных узлов: микроконтроллера МК и совокупности усилителей-регуляторов токов фаз УТФ. Микроконтроллер выполняет функции интерполятора и коммутатора фаз. Как интерполятор, он преобразует число Xз, поступившее от УЧПУ и задающее количество импульсов, поступающих на обмотки статора ШД, в реальные импульсы соответствующей частоты, причем количество импульсов равно заданному числу Xз, а их частота определяется заданной скоростью вращения. Как коммутатор фаз, МК распределяет импульсы по фазам ШД. Перед подачей на ШД импульсы усиливаются усилителями УТФ. Каждому импульсу соответствует одна дискрета (минимальная величина) поворота вала ШД. Если применен силовой ШД, то он непосредственно вращает исполнительный механизм ИМ. В противном случае ШД поворачивает ведущий элемент гидрораспределителя ГРС, что приводит к изменению давления в полостях насоса переменной производительности НПП и гидромотора ГМ. Выходной вал ГМ поворачивает ИМ и одновременно – ведомый элемент ГРС. Это приводит к тому, что после поворота вала ГМ на заданный угол ГРС оказывается в нейтральном положении и вал ГМ останавливается.

 

Контрольные вопросы к главе 7

1. Что такое СПУ? Из чего складывается аппаратная часть СПУ?

2. Что такое ГПС и из каких подсистем она состоит?

3. Какова иерархическая структура ГПС?

4. Каковы основные функции локальных СПУ?

5. Каково назначение программируемых логических контроллеров (ПЛК) и УЧПУ (промышленных контроллеров)?

6. Приведите схему типичной структуры ПЛК и объясните назначение типовых модулей ПЛК.

7. Какими средствами производится программирование ПЛК?

8. Как производится адресация при программировании ПЛК по стандарту IEC 61131-3?

9. Каковы основные характеристики языков программирования ПЛК, входящих в состав стандарта IEC 61131-3?

10. Каковы основные приемы программирования на языке IL?

11. Что такое числовое программное управление (ЧПУ)и какие основные задачи решают УЧПУ?

12. Какова структура аппаратной части УЧПУ?

13. Из чего состоит и как формируется геометрическая информация вУЧПУ?

14. Что такое линейная интерполяция, круговая интерполяция и перемещение инструмента по эквидистантному контуру?

15. Как проектируется аппаратная часть УЧПУ?

16. Какова структура инструментального программного обеспечения УЧПУ и как оно используется для создания УП?

17. Как хранятся и как вводятся в действие готовые УП?

18. Каков порядок записи на программоноситель программы в коде ISO-7?

19. В каком порядке записываются информационные слова кода ISO-7 в составе кадра программы?

20. Какие функции управления реализуют информационные слова кода ISO-7, начинающимися буквами G и M?

21. Как задаются размерные перемещения в коде ISO-7?

22. Как задается формат слов УП в коде ISO- 7?

23. Приведите пример УП, задающий линейную траекторию рабочего органа в коде ISO-7.

24. Приведите пример УП, задающей круговую траекторию рабочего органа в коде ISO-7.

 

 

Литература

1. Автоматизация типовых технологических процессов и установок: Учебник для вузов.- М.Энергоатомиздат, 1988.

2. Автоматизированный электропривод промышленных установок ∕ Под общ. Ред. Онищенко Г.Б.: Учебное пособие для вузов.- М.:РАСХН, 2001.

3. Анашкин А. С., Кадыров Э. Д., Харазов В. Г. Техническое и программное обеспечение распределенных систем управления. Учебное пособие для вузов.- СПб.: «Р-2», 2004.

4. Борисов А.М., Лях Н.Е. Автоматизация технологических процессов: Учебное пособие для вузов. Ч. 1-4.- Челябинск: Изд. ЧГТУ, 1996.

5. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебное пособие для вузов.- М.: Высшая школа, 2001.

6. Гук М. Ю. Аппаратные средства локальных сетей: Энциклопедия.- СПб.: Питер, 2002.

7. Коровин Б.Г., Прокофьев Г.И., Рассудов Л.Н. Системы программного управления промышленными установками и робототехническими комплексами: Учебное пособие для вузов.- Л.: Энергоатомиздат, 1990.

8. Матвейкин В.Г. и др. Применение SCADA- систем при автоматизации технологических процессов: Учебное пособие для вузов.- М.: Машиностроение, 2000.

9. Акулич И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах: Учебное пособие для вузов.- М. Высшая школа, 1993.

10. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений.∕ Борисов А.Н. и др.- М.: Радио и связь, 1989.

11. Оливер В. Г., Оливер Н. А. Компьютерные сети.- СПб.: Питер, 2005.

12. Основы автоматизации машиностроительного производства / Под ред. Соломенцева Ю.М..- М. Высшая школа, 1999.

13.Петров В.В., Гордеев А.А. Нелинейные сервомеханизмы.- М.: Машиностроение, 1979.

14. Толковый словарь по вычислительным системам.∕ Под ред. Масловского Е.К..- М.: Машиностроение, 1989.

 

 

Приложение 1. Таблицы кодов обмена информацией в АСУТП

Таблица П1.1. Двоичное кодирование символов ASCII
Биты b6
b5
b4
b3 b2 b1 b0 HEX code
NUL DLE Пробел @ P ' p
SON DCI ! A Q a q
STX DC2 " B R b r
ETX DC3 # C S c s
EOT DC4 $ D T d t
ENQ NAK % E U e u
ACK SYN & F V f v
BEL ETB   G W g w
BS CAN ( H X h x
HT EM ) I Y i y
A LF SUB * : J Z j z
B VT ESC + ; K [ k {
C FF FS , < L \ l |
D CR GS - = M ] m }
E SO RS . > N ^ n ~
F SI US / ? O _ o DEL

 


Таблица П1.2.Кодирование символов КОИ-8 кодами, записанными 16-ричными цифрами  
 
Младшие цифры Старшие цифры кода  
  A B C D E F  
ПУС АР1 Пробел @ P / p ВЦФ     ю п Ю П    
НЗ СУ1 ! A Q a q НЗН     а я А Я ё  
НТ СУ2 " B R b r РП УУК   б р Б Р    
КТ СУ3 # C S c s       ц с Ц С    
КП СТП $ D T d t БК ВКП   д т Д Т    
КТМ НЕТ % E U e u НС ОСУ   е у Е У    
ДА СИН &

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...