Сосонкин_Системы_ЧПУ (Книга - Системы СЧПУ), страница 7

Классификация систем управления41ILJnknown1О lOPCServer[lOPCServerPublicGroups][lOPCServerBrowseServerAddressSpace]СтандартныйО PC объектсервер[IPersistFile]lOPCServerDisplOPCServerPublicGroupsDisp[lOPCServerBrowseServerAddressSpaceDisp;1lUnknownlOPCItemMgtОlOPCGroupStateMGT[lOPCPublicStateMgt]lOPCSyndСтандартныйОРС объектгруппаО lOPCAsyncIО IDataObjectlOPCItemMgtDisplOPCGroupStateMgtDisp[ lOPCPublicGroupStateMgtDisp]lOPCSynclODisplOPCAsynclODisplUnknownСтандартныйОРС объектэлементО lOPCItemDispРис. 18.

Объекты ОРС-сервера42В.Л. Сосонкин, Г.М. Мартинов. Системы числового программного управленияПомимо серверов, осуществляющих доступ к данным DA, существуютсерверы доставки сообщений типа «alarms» и «events». В ОРС alarm определяют как нерегулярную ситуацию, представляющую собой особый случай условий (condition).

Условие - это поименованное состояние событийного ОРС-сервера или одного из его вложенных объектов. Примерами условий могут служить, например, HighAlarm, HighHighAlarm, Normal,LowAlarm, и LowLowAlarm.С другой стороны, событие (event) является различимой ситуацией, которая имеет значение для ОРС-сервера, представляемого им устройства изаинтересованных ОРС-клиентов.

Событие может быть, а может и не бытьассоциировано с условием. Например, переходы из HighAlarm в Normalесть события, ассоциированные с условиями. Интерфейс ОРС-серверапредлагает методы, позволяющие ОРС-клиенту: устанавливать типы событий, которые поддерживает ОРС-сервер; подписываться на специфические события с тем, чтобы ОРС-клиенты могли получать уведомления обэтих событиях; осуществлять доступ к условиям и управлять условиями,создаваемыми ОРС-сервером.Еще одна категория ОРС-серверов - это так называемые «машины регистрации», которые создают дополнительный источник информации, распространяемый между заинтересованными клиентами. Обзорную информацию можно посчитать особым типом данных. Существуют несколькотипов серверов просмотра данных, основные из которых - простые серверы трендов данных, а также серверы, осуществляющие компрессию и анализ сложных данных.Спецификации ОРС всегда содержат два набора интерфейсов: интерфейсы пользователя (Custom Interfaces) и интерфейсы автоматизации(Automation Interfaces).

Последние имеют доступ к приложениям, написанным на Visual Basic (рис. 19). Спецификации ОРС определяют, что собой представляют интерфейсы, но не как выглядит проект. Специфицируется ожидаемое поведение интерфейсов, которое позволяет клиентскимприложениям их использовать. Представлены описания архитектурныхПриложение наC++ОРС-интерфейспользователяОРС-сервер(встроенный,локальный,Приложение наVisual BasicОРС-интерфейсавтоматизацииудаленный,обработчик)Рис. 19.

ОРС-интерфейсыУстройство, специфичноедля производителя43Глава 1. Классификация систем управлениярешений и интерфейсов, которые наиболее подходят для архитектурныхрешений. При разработке ОРС-сервера принимают ряд важных решений:выбор частоты передачи данных по выделенным каналам к физическимустройствам или другим источникам данных, выбор локального или удаленного устройства, располагающего кодами, ответственными за сбор данных.Клиентское ОРС-приложение взаимодействует с ОРС-сервером черезспецифицированные разделяемые интерфейсы, специальный (пользовательский) интерфейс или интерфейс автоматизации.

Прежде всего ОРСсерверы нуждаются в разработке специальных (пользовательских) интерфейсов, а в качестве опции могут иметь интерфейсы автоматизации. В некоторых случаях интерфейс автоматизации располагает специальнойDLL-оболочкой, которая может быть использована для его построения наоснове интерфейса пользователя (рис. 20).Приложение наC++ОРС-интерфеиспользователяПриложение на W ОРС-интерфейсVisual Basic Л. автоматизацииУстройство, специфичноедля производителяКэшлокальныхданныхРис.

20. Типичная архитектура ОРСЛокальныйили удаленныйОРС-сервер,разделяемыйклиентамиКэш данныхсервераФизическоеустройствоДанныеустройстваЗаключениеКак только предполагается, что система ЧПУ является компонентоминтегрированной технологической среды, возникает проблема открытогоуправления, означающего совместимость и интерактивность разнообразных локальных устройств. Проблема открытого управления состоит вмаксимальном использовании стандартов на всех уровнях и в первую очередь-интерфейсных стандартов. Появление таких стандартов существенно расширило арсенал технических средств интегрированной технологической среды за счет систем типа SCADA.Системы SCADA, локальные системы управления, терминальные станции вступают в клиент-серверные отношения, причем интерфейсы клиентских и серверных приложений взаимодействуют через ОРС-интерфейсы.Интерфейс ОРС перспективен, и производителям систем ЧПУ следует44В.Л.

Сосонкин, Г.М. Мартинов. Системы числового программного управленияиметь в виду его абсолютную необходимость, поскольку независимая иавтономная работа систем ЧПУ уходит в прошлое.1.3. Интеграция на основе комплексапроизводственных стандартов STEP(Standard for the Exchange of Product model data)Стандарт STEP используют для создания информационной модели изделия, работающей на всех этапах его жизненного цикла.Этап перехода от системы автоматизированного программирования САМ к системе ЧПУ называют STEP-NC. От окончательного международного согласования этого этапа ожидаютперехода к кардинально более совершенной системе программирования ЧПУ и изменений в самой архитектуре систем ЧПУ.Среди возможных видов интеграции в автоматизированных производствах в последнее время привлекают те, которые построены на единой информационной модели изделия в рамках его жизненного цикла: от компьютерного проектирования (CAD) и компьютерного планирования (САРР)к автоматизированной подготовке управляющих программ (САМ) и изготовлению на станках с ЧПУ (NC).

Подобная модель определена в рамкахкомплекса стандартов STEP [12, 13]. Слабым звеном в последовательныхпереходах по этапам жизненного цикла является переход CAM-NC, уверенное представление о котором не сложилось до сих пор. В дальнейшемсделан акцент именно на этом переходе, что потребовало, однако, введения общих представлений о комплексе стандартов STEP.1.3.1. Обзор комплекса производственных стандартов STEPРечь далее пойдет о той части стандартов STEP, которая определенадля области обработки резанием на станках с ЧПУ. В жизненном циклеизделия предусмотрены фазы: STEP-проектирования (CAD, ComputerAided Design), макропланирования технологического процесса (САРР,Computer-Aided Process Planning), а также те способы микропланирования(САМ, Computer-Aided Manufacturing) и изготовления (NC, NumericalControl), которые существуют сегодня вне STEP.

Функции STEP ориентированного микропланирования и STEP ориентированного изготовлениястанут доступными в ближайшем будущем.Фаза проектирования предполагает генерацию и сохранение STEP-данных для последующего производства изделий. В рамках фазы разработаны несколько вариантов прикладных протоколов (АР, Application Protocol),определенных в качестве международных стандартов, наилучшим из которых служит протокол АР224.

На уровне этой фазы формируется некото-Глава 1. Классификация систем управления45рый полный набор информации для планирования технологических маршрутов в очередной фазе. Полнота означает определение данных в терминах ЗБ-геометрии (прямые, дуги и т.д.), но и в таких технологических терминах, как карманы, канавки, отверстия, скругления и др. Полнота означает также определение размеров и допусков, ассоциированных с ЗБ-образом,генерацию такой существенной информации, как материал, шероховатость,специальные технические требования (например, скругление острых кромок).Все спецификации представляют собой не просто текст в виде примечаний, но являются частью модели, причем под протоколом АР224 понимают и модель, и транслятор, генерирующий производственные данныедля отдельных деталей и сборок в формате АР224.

В составе транслятораимеется система управления базой данных(СУБД). В фазе проектирования создают проект, выполненный в CAD-системе, или используют ужесуществующий проект, транслированный в АР224.В следующей фазе макропланирования используют производственныеданные конструкторского проекта и обрабатывают их соответственно новым задачам. Представление данных в формате АР224 существенно повышает эффективность планирования; окончательный же результат макропланирования будет представлен в формате АР213 в форме технологического маршрута для станков с ЧПУ. Формат АР213 принадлежит комплексуSTEP, но пока еще не является международным стандартом, хотя имеетмощную международную поддержку.

Пока же в основном STEP служиттолько входом в систему макропланирования, в то время как выход организован в формате используемой САРР-системы.Один из существующих вариантов САРР-системы разработан в видемашины знаний, как интеллектуальное приложение для CAD-системы.

Информация об изделии, о цеховых ресурсах, специфические сведения о построении технологических маршрутов и практическом опыте объединенывместе с целью построения планов обработки, используемых для самогоширокого спектра деталей.План обработки содержит схему маршрутизации (распределение шагов маршрута по станкам), спецификацию материалов, обобщающую маршрутную информацию, требования к инструментальному обеспечению,нормы времени для каждого шага, инструкции оператору. Приспособления и инструменты выбираются, заказываются или изготавливаются.В процессе макропланирования оценивают стоимость обработки. Система принимает информацию в форматах STEP AP224 (оптимальный вариант), STEP AP203 (более ранний вариант прикладного протокола проектирования), IGES (Initial Graphics Exchange) и информацию чертежа. Модель цеховых ресурсов включает наличные материалы и инструменты,описания станков, оценки времени обработки, технологические возмож-46В.Л.

Сосонкин, Г.М. Мартинов. Системы числового программного управленияности. Пользователю доступна твердотельная модель обрабатываемогоизделия. В его распоряжении имеется множество экранов с информациейоб изделии, цеховых ресурсах и плане обработки.Стратегия очередной фазы - микропланирования - состоит в том, чтобыпринять информацию в формате АР213 на основе формата АР224, но это станет возможным, когда формат АР213 будет завершен и выстроен в качествестабильной модели и стандартного входа в САМ-системы. САМ-система выполнит микропланирование в формате АР238 на основе стандарта STEP-NCдля каждого станка из тех, которые определены маршрутом операций.В любом случае выход STEP-ориентированного макроплана используют в качестве входа в систему микропланирования.

Микроплан ориентирован на шаги операций, поддержанные числовым программным управлением; он содержит чертежи установок и управляющие программы длястанков с ЧПУ. САМ-системы проектируют траектории инструментов ипостпроцессируют их, чтобы обеспечить совместимость с конкретной системой ЧПУ. Кроме того, разрабатываются схемы установок и коррекцииинструментов, а также подробные инструкции оператору.Фаза изготовления деталей станет гораздо более совершенной послезавершения и внедрения стандарта АР238 (STEP-NC). Однако для прямого использования инструкций STEP AP238 должны быть разработаны системы ЧПУ очередного поколения, такие, которые понимают формат STEPNC вместо языка ISO-7bit (ISO 6983, DIN 66025).1.3.2.