Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.2 (830967), страница 43
Текст из файла (страница 43)
не только сам выполняет необходимые задания, но и раздает их всем подчиненным контроллерам, опрашивает контроллеры с целью проверки выполнения задания, синхронизирует работу контроллеров, поскольку все они магистральнопассивны. При разработке архитектуры системы управления стремятся к гибким решениям, позволяющим реализовать на основе некоторого общего базиса целую гамму совместимых управляющих устройств: устройств ЧПУ станков и роботов, программируемых контроллеров, терминальных станций гибких производственных модулей, сетевых станций для управления группой гибких модулей, шлюзов для подключения несовместимых устройств управления.
Такие решения возможны на основе мультипроцессорной децентрализованной структуры, использующей 217 Оизттемеии евхрв л тияти Юефщии с Бе~фгаии та истемкия маеист алв У осика истока к маесхгт,оали оттстемявЮ мостике Юооа-,йФ Лимите ~оиестеля- емият «икао лоииессоо ФЛ7еттфсФЮ ламяти окальная мсеист иле локалеявтй моделе лимита Лч~ывяет й Рвс.
10.54. Устройство ЧПУ Е!ва фирмы Е!вап однотипные вычислители со своими собственными локальными контроллерами ввода-вывода. Базовое архитектурное решение мультипроцессорной системы Е1за фирмы Е!зад (Италия) с магистрально-активными ведущими показано ' на рис.
10.54. Система управления построена по модульному принципу: один модуль — одна плата. Каждый модуль, архитектурно подобный всем остальным (см. модуль ведущего 1), функционально ориентирован, т. е. выполняет определенную группу задач, и кроме того, общается с другими модулями. Основной набор модулей приведен на рис.
10.55, где также показана комплектация модулей для построения устройства ЧПУ, программируемого контроллера, терминальной станции, сетевой станции и шлюза. Центральный вычислитель ориентирован на выполнение арифметических действий в режиме с плавающей запятой, имеет микропроцессор и арифметический сопроцессор. На этот модуль возлагают функции подготовки данных, интерполяции, общей координации других модулей. Системный модуль памяти ведет обзор данных на винчестере и в памяти на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).
Модуль рас-, полагает встроенной системой управления базой данных (СУБД). Системный модуль ввода-вывода имеет контроллеры универсального и графического дисплеев. Одна видеостраница алфавитно-цифрового дисплея вмещает 2 Кбайт символов, а информационный объем' одной видеостраницы графического дисплея достигает 1 Мбит. Контроллер автоматики решает логическую задачу и связан с внешним объектом по входам-выходам через мультиплексор. Кроме того, контроллер способен управлять неинтерполируемыми следящими приводами.
С этой целью в контроллер встроены аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи. уяу йу Блинная ипруктура систены упуьмзе- ная Фар Линять 11еяииьп ьгипоо- ньваессеРГ оонлогяя Нот та ~"ЪДФ~' ФФ» ~ ФилозчрмаессоР 1 ййнят~ ло 1РР~Ы4 ~~ь $ь ~~ь нилус- ьучнни- пуаж~сРЧ ппелсоР, нанять 1ьЦп 11ьй 1жй$уьзо1 '4В М 4$ дюятйь1'еа" г ~жиьЯю Ояь 1 йитчила ьуинуо- пуьчгтяз1— Раняян 1ЛУЛЬВИИЗ ось л Ослу Поыять Ро угу Райт ~ЯЯ вЂ” сйтоотсльное испопьяооиние нлфвг 1.:: Д 1Ряеноягное испольяооиние иойупн Рис 10.55.
Набор модулей, используемый в системах управления различного назначения (ЧПУ, ПК и др.) 219 Сетевой контроллер позволяет подключать систему управления к ЭВМ по параллельному каналу для загрузки управляющих программ ЧПУ. Другой вариант использования сетевого контроллера — выход в локальную вычислительно-управляющую сеть ГПС. Контроллер приводов подачи служит для управления регулируемыми приводами, для приема измерительной информации позиционных датчиков.
Общее число координат, управляемых от одного контроллера, три; однако таких контроллеров может быть несколько. Контроллер расширения памяти управляет модулями на ЦМД. Примером распределенной многомашинной архитектуры по типу Рис. 10.56. Устройство ЧПУ «Электроника НЦ-00-31»: а — архитектура культового блока; б — архитектура блока управления; е — связь блоков по теле. графным (последовательным) каналам 220 микролокальной вычислительной сети может послужить устройство ЧПУ «Электроника НЦ-80-31». Устройство допускает гибкую комплектацию машин (две — четыре машины, связанные по любой топологии последовательными телеграфными каналами), а также гибкую комплектацию модулей внутри отдельной машины.
Отдельная машина устройства имеет собственный вычислитель, блок питания, набор контроллеров. Конкретный набор контроллеров определяет объектную ориентацию блока. Существуют два типа блоков: пультовый с дисплеем и клавиатурой; блок управления. Устройство ЧПУ содержит пультовый блок, один блок управления или более (рис.
10.56). Архитектура пультового блока приведена на рис. 10.56,а. Память входит в состав вычислителя и контроллера памяти на ЦМД. Кроме того, имеется съемная кассета внешней памяти на ЦМД. В кассетах хранятся сервисные программы, библиотека управляющих программ ЧПУ. Ввод управляющих программ возможен с клавиатуры пульта, из кассеты, с подключаемого фотосчитывателя н от ЭВМ верхнего ранга. Откорректированные управляющие программы можно выводить на перфоленту. Пультовый блок ориентирован на выполнение терминальной задачи ЧПУ. Во избежание отказов при записи в память и чтении из памяти Рис.
10.57. Система управления фирмы ЕС8 (минимальный вариант) типа ЦМД применяют корректирующий код Хэмминга. Идея коррекции состоит в сопоставлении каждому записываемому и читаемому 16-разрядному слову некоторого числа дополнительных двоичных разрядов, кодовая комбинация которых определенным образом связана со значением слова. Архитектура блока управления показана на рис.
10.56,б. Этот блок занимается интерполяцией, выполняет функции управления приводами и функции электроавтоматики. Вычислитель каждого блока располагает тремя последовательными телеграфными каналами, которые можно использовать, например, так, как показано на рис. 10.56, в. Еще один вариант распределенной многомашинной системы — система Втс151О итальянской фирмы ЕСБ. Отдельные блоки системы управления объединены в кольцевую ЮЮ ЮЮ Рнс. 10,58. 'Расширенный вариант системы управления Вй11Ч0 локальную сеть (рис.
10.57), причем физическим каналом сети служит коаксиальный кабель. Подключаемые к сети блоки относятся к числу пассивных или активных. Должен быть, по крайней мере, один активный блок, поскольку связь абонентов сети может быть установлена только по его инициативе. Таким активным блоком является процессорный. Минимальное по своему составу кольцо ВК1100 содержит три блока (см. рнс.
10.57): процессорный блок 1, блок 2 ввода-вывода сигналов электроавтоматики, блок 5 управления следящими приводами. Процессорный блок выполняет функции либо устройства ЧПУ, либо программируемого контроллера, либо одновременно те и другие функции. Блок содержит центральный процессор и некоторое число проблемно-ориентированных процессоров в количестве, определяемом декомпозицией на задачи управления. Блок ввода-вывода электроавтоматики пассивен и вычислительными возможностями не располагает. Блок собирается из отдельных секций, в число которых входят: секция на 16 логических входов, секция на 16 логических выходов, секция аналогового входа, секция аналогового выхода.
Блок управления следящими приводами управляет шестью координатными осями. Блок осуществляет замыкание позиционных контуров следящих приводов всех этих координат, принимает управляющие сигналы от процессорного блока, принимает сигналы позиционных обратных связей, выдает управляющие сигналы в контуры регулируемых приводов координатных осей. Структура расширенного по своему составу кольца ВК1)ЧП показана на рис. 10.58.
Дополнительным компонентом является консоль оператора 1 с накопителем 2 на гибких магнитных дисках. Кроме того, в сеть входят; блок 5 ввода-вывода электроавтоматики, процессорные блоки 4, блоки 5 управления следящими приводами. Консоль оператора может быть выполнена в трех модификациях: станочный пульт оператора, устанавливаемый в рабочей зоне; настольный вариант консоли, используемой в качестве диспетчерского терминала; «инструментальный вариант» для эпизодического подключения в целях наладки, программирования. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Байков В. Д., Вашкевич С.
И. Решение траекторных задач в микропроцессор- ных системах ЧПУ,/ Под ред. В. Б. Смолова. Лл Машвностроеяие. Ленингр. отд-ние, 1986. 106 с. 2. Интерфейсы систем обработки данных: Справочник / А. А Мячев, В. Н. Степанов, В. К. Щербе / Под ред. А. А. Мячева. Мс Радио и связь, 1989.
416 с. 3. Кошкин В. Л. Аппаратные системы числового программного управления.; Мс Машиностроение, 1989. 248 с. 4. Куприянов М. С., Рыбаков С. В. Микропроцессорные устройства систем программного управления. Лс ЛДНТП, 1986. 32 с. 5. Лю Ю-чжен, Гибсон Г. Микропроцессоры семейства 8086/8088: Архитектура, программирование и проектирование микрокомпьютерных систем / Пер. с англ. Мс Радио и связь, 1987. 512 с.
6. Организация последовательных мультиплексных каналов систем автоматического управления / С. Т. Хвощ, В. В. Дорошенко, В. В. Горовой; Под общ. ред. С. Т. Хвоща. Лх Машиностроение. Ленингр. отд ние, 1989. 271 с. 7. Ратмиров В. А. Управление станками гибких производственных систем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
