ЧПУ Конспект лекций (1253012), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Зап устр

РА

СМГ ВЧС

КВУп

КВУ1

В структуре с общей магистралью общих устройств (КВУ) сопр с выч через сист магистраль вычислителья. Нагрузочная спос сист маг ограничивает возможность расширения функций УЧПУ из-за помехоустойчивости. Для улучшения этой характеристики используют вариант этой структуры с двумя магистралями (для выч и для ЧПУ).

В этой структуре (с 2 маг) КВУ (контроллер вн устр) оператора (дисплей, клавиатура) сопрягается обычно с магистралью вычислителя. А КВУ объекта управления (электроприводов, устр упр эл-авт и тд.) с магистралью УЧПУ.

Использование архитектуры с 2 маг явл эфф потому что КВУ объекта для связи с несколькими однотипными внешними устройствами обычно выполняются на одной плате и являются по отношению к магистрали одной единицей нагрузки.

Однопроц ЧПУ накладывают ограничения на кол и кач расширение функ возможностей управления, обусловленное следующими причинами:

1. Ограничение вычислительной мощности процессора (пример: кол-ное увеличение одинаковых вып функций (к-во управляемых координат приводит к недопустимому повышению загрузки процессора)

2. Ограничение возможностей привязки УЧПУ к объекту. Это связано с управлением устройствами электроавтоматики (ЭЛА) станка. Если схема ЭЛА просто, то управление сигналами входа/выхода ЭЛА производится вычислителем. Однако для объектов со сложной схемой ЭЛА. Функции привязки осущ обычными програмируемыми контроллерами.

3. Ограничение связанное с ограниченной прох спос маг

Повышение мощности процессора целесообразно при возможности подключения устройств при неснимжение скорости обработки данных.

Из этих недостатков очевидна целесообр исп многопроц ЧПУ.

Арх решение – выделяемый вычислитель приводит к мультипроц структуре.

Число вычислителей не всегда соответствует числу задач решаемых УЧПУ. Возможно распределение одной задачи между 2-3 вычислителям. Возможно таже появл выч, вып служебные функции (доступ к памяти, координация работы выч.)

МП схема постр может быть реализована в 2 вариантах:

• со сосредоточенной структурой

• с распределенной структурой

+ 1 схема

1. Вычислитель

2. Контроллеры переф устройств

3. Адаптер

4. Интерфейс объекта

5. Локальная шина

6. Системная шина

7. Межмашинный интерфейс

1. В схеме с распределенной структурой каждый вычислитель имеет свою операционную систему. В сосредоточенной системе – операционная система поглощает микропроцессорную структуру.

1. Обмен информацией между вычислителями распределенной системы, менее интенсивен, чем между процессорами сосредоточенной.

1. Каждый выч распр сист имеет свой собств вн интерфейс (Периф устр, Объект управления)

1. Выч распр сист не могут иметь общей памяти для ее коллективного использования.

1. В распр системе допустимо большое пространственное разделение вычислителей, которых могут быть приближены к своим объектам управления.

ВЧС

КВУ

СМГ

ВЧСN

БОПN

ВЧС1

БОП1

ACМГ1

КВУ1

ВЧС1

КВУ1

СМГ1

АС1

ВЧС3

АС3

АС2

ВЧС2

СМГ3

СМГ2

КВУ3

КВУ2

Лекция 9 – 15.11.11

Сопряжение станка с УЧПУ

Можно разделить на 3 группы:

1. Приводы для перемещения механизмов

2. Исполнительные устройства дискретного действия (вкл/откл)

3. Информационные устройства (ИП аналоговых и дискретных сигналов)

С позиции сопряжения с УЧПУ приводы делятся на регулируемые и не регулируемые.

Регулируемые – приводы параметры в которых изменяются под воздействием УЧПУ. Они с свою очередь разделяются на стабилизирующие, позиционные и следящие.

Следящие – для воспроизведения задаваемого параметра (перемещение)

Стабилизирующие – для поддержания постоянства скорости (вращение шпинделя).

Позиционные – для установки исполнительного органа в заданное положения (в роботах или сверлильных станках)

Для сопряжения регулируемых приводов с мУЧПУ используются специальные устройства для сопряжения с приводом (УСП)

Нерегулируемые – в этих приводах, параметры если и изменяются, то только от возмущающих воздействий.

Строятся на основе двигателей переменного тока (привод системы охлаждения станка). Нерегулируемый привод, по отношению к мУЧПУ является исполнительным устройством дискретного действ. Поэтому для связи с УЧПУ используются схемы приема и вывода дискретных сигналов (УПДС, УВДС)

В станках с ЧПУ широкое применение нашли также гидро- и пневмоприводы. Гидропривод часто используется с устройством смены и зажатия инструмента и заготовки, в коробках передач. Сопряжение гидропривода с УЧПУ чаще всего реализуется с помощью э/м, управляющего золотником, а также УВДС и УПДС. Пневмопривод применяется там, где не требуется больших усилий (с роторах зажимных деталей, вращение и поворот отдельного узла). Сопряжение пневмопривода с УЧПУ выполняется аналогично.

… устройство аварийного отключения, различные индикаторные лампы. Сопряжение с ЧПУ выполняется с помощью э/м, для включения которых необходимо сформировать сигналы постоянного или переменного напряжений. А также используются УВДС и УПДС.

В станках также много различных информационных устройств, прежде всего это ИП положения и скорости, входящие в состав приводов. Также это кнопки и переключатели пульта, датчики предельного давления и температуры, контакт измерительного щупа, различные концевые выключатели. Для сопряжения с ЧПУ необходимо организовать обмен следующими сигналами :

• аналоговыми в виде уровня постоянного напряжения (до 10 В, при силе тока 10 мА)

• дискретными сигналами постоянного тока (25 В)

• дискретными сигналами переменного тока (110 В, 2А)

• дискретными импульсными сигналами

Устройство сопряжения с регулируемым приводом (УСП)

Совместно с регулируемым приводом УСП образует следящий привод. В УСП решаются след задачи:

• получение и преобразование информации о текущем, фактическом положении привода

• получение и преобразование инф

• получение инф о заданном положении раб органа привод

• формирование управляющих сигналов на регулируемый привод

В состав УСП входят след устройства:

1. ЦАПП (цифро-аналоговый преобразователь положения)

2. ЦАП (скорости)

3. ФСУП (формирователь сигналов управления)

4. ИОН (источник опорного напряжения)

Состав и структура УСП зависят от способа замыкания обратной связи, типа ИП положения и режима его работы. Широко распространен вариант следящего привода с замыканием обратной связи в УСП посредством сравнения аналоговых сигналов.

Фактическое положение регулируемого привода (РП) определяется с помощью ИП положения с аналоговым выходным сигналом. Индукционные ИП, работающие в фазовом, разностном режиме : вращающийся трансформатор, линейной индуктосил, сильсин. Питание ИП осуществляется от источника опорного напряжения ИОН. Вырабатываемые вычислителем код задания положения Хзад преобразуется в аналоговый сигнал ЦАПП, который также питается от ИОН. Результат сравнения используется в формирователе сигналов управления приводами (ФСУП). Если кроме кода по положению Хзад, формируется еще и код задания скорости Fзад, он поступает как доп сигнал в ФСУП через ЦАП. На выходе ФСУП обычно имеет место сигнал напряжения постоянного тока.

Структура следящего привода с замыканием обратной связи в УСП, посредством сравнения сигналов в цифровом виде

Фактическое положение регулируемого привода (РП) определяется с помощью ИП положения с цифровым выходным сигналом (кодовые или импульсно-кодовые ИП). Код задания Хзад от вычислителя сравнивается с кодом обратной связи от аналого-цифрового преобразователя (АЦПП), связанного с ИП. Код скорости Fзад поступает в ФСУП, который является устройством преобразования цифровой информации. Основной задачей ФСУП является суммирование/вычитание кодов в цифровом виде.

Устройство обмена цифровыми и аналоговыми сигналами

Кроме сопряжения с приводами необходимо обеспечить сопряжение с дискретными УП и исполнительными устройствами, а также с аналоговыми ИП и исполнительными механизмами. В связи, с этим в состав устройств сопряжения со станком, кроме УУСП входят устройства приема дискретных сигналов (УПДС) и УВДС, преобразователь ЦАП и АЦП и устройства сопряжения с ними

ИП ДС разделяются на 2 группы:

• Разового контроля

ИП положения манипулятора смены инструмента, которые опрашиваются только при смене инструмента

• Постоянного контроля

ИП аварийных состояний, ограничители перемещений

Структурная схема УПДС

Включает в себя – СУ – по числу дискретных ИП станка. Согласующее устройство (СУ) преобразует сигналы ИП в сигналы с нормированными параметрами, и здесь же выполняется гальваническая развязка для повышения помехоустойчивости. Устройство Управления (УУ) осуществляется передачу информации о состоянии группы ИП, по запросу от ВЧС и посылает запрос в вычислитель, при срабатывании ИП постоянного контроля.

Характеристики

Список файлов книги