Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (830798), страница 21
Текст из файла (страница 21)
НОМЕНКЛАТУРАОБМЕННЫХ СИГНАЛОВПРИ ПРОГРАММНОМ УПРАВЛЕНИИИСПОЛНИТЕЛЬНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ СТАНКАС ПОМОЩЬЮ МИКРОПРОЦЕССОРНОГО УСТРОЙСТВАМикропроцессорное устройство ЧПУ, как правило, выполняет на станкепять задач:геометрическуюлогическую -управление формообразованием поверхностей детали;-управление цикловой автоматикой станка;технологическую-контроль и управление рабочим процессом, осу-ществляемом на станке;терминальную-диалог оператора с устройством ЧПУ;диагностическую- контроль аппаратных средств устройства ЧПУ.12.2.1.
Управлениеформообразованием поверхности детали(геометрическая задача)Врамкахгеометрическойзадачивыполняютсяследующиефункцииуправления.1.Ввод и хранение СПО. Настройку устройства ЧПУ для решения определенного круга задач осуществляют однократно путем ввода информационного массива СПО-совокупности программ, отражающих алгоритмыфункционирования станка. Для микропроцессорного устройства ЧПУ СПОможет быть изменено в зависимости от типа управляемых приводов станков,различного состава команд управления, характера и количества обменныхсигналов.
СПО обеспечивает распределение ресурсов устройства ЧПУ, атакже организацию процесса обработки, ввода-вьmода, редактирования и12.2. Номенклатура обменных сигншюв при программном управлении ...105управления данными. Память для хранения СПО должна быть энергонезависимой. Для ввода СПО можно использовать различные носители: перфоленту, дисковые накопители, канал связи с ЭВМ верхнего уровня.Ввод, редактирование и хранение УП.
Если СПО остается неизменным2.для данного станка, то УП изменяется при изготовлении разных деталей.В микропроцессорном устройстве УП может вводиться целиком или в режиме покадрового ввода с различных внешних носителей: флеш-накопителя,дискового накопителя, с пульта управления или по каналам связи с ЭВМверхнего уровня. Она запоминается и хранится в оперативной памяти устройства ЧПУ, которая должна быть энергонезависимой. После отладки и редактирования УП может быть выведена на специальные внешние устройства:автоматическое печатающее устройство, графопостроитель, дисплей, накопитель на магнитных дисках и т.
д.УП представляет собой совокупность команд на языке программирования(код1SO-7 бит)для обработки заготовки по заданному алгоритму и состоитиз кадров. Кадры содержат подготовительные функции, функции перемещения или вспомогательные функции и заканчиваются знакомLF(конец кадра).В каждом кадре должно быть не менее двух слов.Международной организацией по стандартизации разработаны адреса,применяемые в различных УП (табл.12.3).Подготовительные и вспомогательные функции, используемые в УП при управлении станком, приведены втабл.12.4.Таблица12.3Адреса УПАдресHaзнaчelllieА,В,СУгол поворота вокруг оси Х, У иZ соответственноD,EВторая функция инструмента и подачи соответственноFПервая функция подачиGH,L,OПодготовительная функцияI, J,KПараметр интерполяции или шаг резьбы параллельно оси Х, У иЗапасные функцииZ соот-ветственномВспомогательная функцияNНомер кадраР,QТретичное перемещение, параллельное оси Х и У соответственноRПеремещение на быстром ходу по оси Z или третичное перемещение,параллельное оси ZsФункция главного движениятПервая функция инструментаu,v,wВторичное перемещение, параллельное оси Х, У иZ соответственноX,Y,ZПервичное перемещение, параллельное оси Х, У иZ соответственно12.
Микропроцессорные устройства106ТаблицаЧПУ станками12.4ПодготовительныеGи вспомогательные М функции (ГОСТОбозначение20999-83)НазначениеПодготовительные функцииGGOOБыстрое позиционированиеGOIЛинейная интерполяцияG02, GОЗКруговая интерполяция по ходу и против хода часовой стрелки соответственноG04ПаузаGОбПараболическая интерполяцияG08РазгонG09ТорможениеG17, G18, Gl9Выбор плоскости ХУ,GЗЗНарезание резьбыG34, G35Нарезание резьбы с увеличивающимся и уменьшающимсяZX и YZ соответственношагом соответственноG40Отмена коррекции инструментаG41, G42Коррекция на фрезу соответственно левая и праваяG43, G44Коррекция на положение инструмента соответственно положительная и отрицательнаяG53Выход в нулевую точку станкаG54Отмена смещенияG55-G59Заданные смещенияGбЗНарезание резьбы метчикомG80Отмена постоянного циклаG81-G89Постоянные циклыG90Абсолютный размерG91Размер в приращенияхG93Скорость подачи в функции, обратной времениG94, G95Подача в минуту и на оборот соответственноG96Постоянная скорость резанияG97Обороты в минутуВспомогательные функции МмооПрограммируемый остановMOlОстанов с подтверЖдением12.2.
Номенклатура обменных сигншюв при программном управлении ...Окончание табл.10712.4ОбозначениеНазначениеМО2Конец программыМОЗ, МО4Вращение шпинделя по ходу и против хода часовой стрелкисоответственноМО5Останов шпинделяМОбСмена инструментаМО7, МО8Включение охлажденияМО9Отключение охлажденияMl0ЗажимMllРазжимМ19Ориентировюшый останов шпинделямзоКонец информацииМ60-М62Смена столов-спутниковПримечание.
Функции G05, G07, GlO-Glб, G20-G24, G30--G32, G45G52, G60-G62, G64-G79, G98, G99, М12-М18, М31-М47, М50-М57, М89 не определены, а функции G25--G29, G36--G39, М20-М29, М63-М88, М90М99 постоянно не определены.3.Интерпретация кадра. Отработка кадра УП требует проведения рядапредварительных процедур, называемых интерпретацией кадра. Для обеспечениянепрерывностиуправленияприводомпроцедурыинтерпретациипоследующего кадра должны быть реализованы в процессе управления текущим кадром.
Функция интерпретации кадра необходима для того, чтобыперевести команды, записанные в кадрах УП, в вид, понятный системеЧПУ.Задачи, решаемые при интерпретации кадра, следующие:распределение информации кадра по адресам памяти, соответствующимбуквенно-цифровому коду, в том числе перевод чисел из десятичной системыв двоичную;анализ вспомогательных функций М и формирование кодов управленияэлементами автоматики станка;перевод размерных значений перемещений и скоростей в машинные путем умножения на масштабные коэффициенты;анализ кодов учета корректирующих поправок на размеры инструмента икоррекцию траектории;расчет исходных данных для интерполяции, анализ признаков торможения и расчет тормозного пути.10812.4.Микропроцессорные устройства ЧПУ станкамиИнтерполяция. Необходимо обеспечить движения инструмента относительно заготовки по заданной траектории.
Интерполяционные вычислительные циклы воспроизводятся с высокой частотой с тем, чтобы получить информацию, необходимую для непрерывного управления следящими приводами подач в целях движения по заданной траектории. Каждый участоктраектории задают координатами начальной и конечной опорных точек и параметрами уравнения участка.Интерполяцияпроцесс получения с требуемой точностью координат-промежуточных точек траекторий по координатам крайних вспомогательных опорных точек аппроксимируемого контура и заданной функции интерполяции.В микропроцессорных устройствах ЧПУ могут быть обеспечены различные виды интерполяции: линейная, круговая, винтовая, сплайновая.
При линейной интерполяции в кадре указывают тип интерполяции(GOl)и перемещение из начальной точки участка в конечную. При круговой интерполяцииуказывают плоскость интерполяции(G 17---G 19),ее направление и тип(G02,GОЗ) и перемещение из начальной точки дуги в конечную, а также координаты начальной точки дуги в интерполяционной системе координат.Алгоритм интерполяции обслуживает тот кадр, который в данный моментвремени является рабочим.
Различают две группы алгоритмов интерполяции:методом оценочной функции и методом цифрового интегрирования.5.Управление приводами. С позиции сопряжения с микропроцессорнымустройством ЧПУ приводы подразделяют на регулируемые, параметры которых изменяются под воздействием устройства ЧПУ, и нерегулируемые, параметры которых если и изменяются, то только от возмущающих внешних воздействий. В зависимости от задач управления регулируемые приводы бываютстабилизирующие, позиционные и следящие. Структура следящего приводапредусматривает два контура обратной связи: по положению и по скорости.
Встабилизирующих приводах отсутствует контур обратной связи по положению, в позиционных-по скорости. Контуры обратной связи реализуются спомощью ИП положения и скорости, входящих в состав привода.Сложность управления зависит от типа привода.
В общем случае задачасводится к организации цифровых позиционных следящих систем для каждой координаты. На вход такой системы поступают коды, соответствующиерезультатам интерполяции. Этим кодам должно отвечать положение по координате-линейное или угловое перемещение.Рассмотрим основные функции управления приводом каретки шпинделямногоцелевого токарно-фрезерного станка с ЧПУ.Реализация обратной связи по положению рабочего органа. На двигательМ 1 из устройства ЧПУ подается сигнал Zзад о перемещении каретки шпинделя на заданное расстояние (рис.12.2, а).Двигатель через ременную передачусвязан с ШВП, которая осуществляет движение каретки.
Оптический линейный измерительный преобразователь ИП 1 фирмыHendenhainпосьшает в12.2. Номенклатура обменных сигншюв при программном управлении ...109G ЗЗG90 (G91) \ GI 8 LG5З\'--.._\!G28- М \Zзад //G0l (G02, GОЗ) и т. д.*/100,.l_....м~Rt \ ""'-._G70G81лz ~ t_7_*_3_1/,______ф2_0_:_ _ _1r~/._1r_,___аN{м4~вРис.12.2.Функции управления приводом линейного перемещениярабочего органа станка:а-интерполяция; обратные связи по положению и скорости; аварийныйостанов; выход в нулевую и референтную тоqки станка; работа с циклами;коррекция инструмента;6,в-выход в точки смены инструмента и столовспутников соответственноустройство ЧПУ сигнал Zфакт о фактическом положении каретки. Истинное изаданное положения рабочего органа могут отличаться вследствие погрешности IIIВП, износа и тепловых деформаций. Если разница фактического и заданного положений каретки не равна нулю, то на двигательMlпосьmаетсясигнал о перемещении каретки на ЛZ.Реализация обратной связи по скорости рабочего органа.
На двигательMlиз устройства ЧПУ подается сигнал Fзад о перемещении каретки шпинделя с заданной скоростью (см. рис.12.2,а). Линейный измерительный преобразователь ИП1 посылает в устройство ЧПУ сигнал Fфакт о фактической скорости перемещения каретки. Если разница фактического и заданного значений скорости не равна нулю, то на двигатель посылается сигнал ЛF обизменении скорости.11012.Микропроцессорные устройства ЧПУ станкамиКроме управления в режиме движения по заданной траектории с заданнойскоростью необходима организация некоторых вспомогательных режимовработы привода.Аварийн,ый остан,ов привода.
Чтобы исключить выход рабочего органа запределы рабочей зоны и превьШiение допустимого перемещения по соответствующей управляемой координате, устанавливают шесть концевых выключателей. При выдаче сигналоврис.12.2,3и4соответствующими выключателями ( см.а) происходит плавное торможение рабочего органа до фиксированной скорости. Торможение может также осуществляться программнымспособом, т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
