pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 101
Текст из файла (страница 101)
Копировальные системы управления, как и системы управления с РВ, большей частью просты по конструкции, надежны в работе и имеют невысокую стоимость. Однако преобразование числовой информации чертежа изделия в аналоговый вид (кулачки, копиры) требует трудоемкого проектирования, изготовления физических аналогов и их последующей наладки на станке.
Это приводит к низкой мобильности данных систем управления (особенно систем управления с РВ), а указанное преобразование числовой информации УП приводит к погрешностям передачи информации, возникающим при изготовлении кулачков и копиров и вследствие их изнашивания в процессе эксплуатации. В системах циклового программного управления (ЦПУ) одна часть УП вЂ” информация о цикле и режимах обработки — задается в числовом виде с использованием в качестве . программоносителей как электромеханических информационных носителей (штекерные и коммутационные поля, программные барабаны, диодные перепрограммируемые матрицы, разъемы, перфокарты и др.), так и электронных носителей, построенных на основе больших интегральных схем (БИС) полупостоянных запоминающих устройств с электрической перезаписью информации.
Другая часть УП вЂ” размерная информация, характеризующая перемещения рабочих органов станка,— устанавливается с помощью путевых упоров на специальных линейках или барабанах. Для каждой координаты настраивают и устанавливают свою линейку. На рис. 15.7 показана типовая структурная схема системы ЦПУ. Информация о цикле и режимах обработки задается блоками задания и поэтапного ввода УП.
Блок задания УП (программатор) представляет собой чаще всего штекерную панель. Блок поэтапного ввода УП выполняют в виде электронной или релейной счетно-распределительной схемы, построенной на щаговых искателях, электромагнитных реле или логических элементах. Далее информация передается в блок электроавтоматики, предназначенный для усиления и распределения команд, поступающих на исполнительные механизмы ИМ,— ИМ„чаще всего через электромагнитные муфты привода подач, коробки скоростей и др. Блоки системы ЦПУ выполняют на основе электрических, пневматических или гидравлических элементов.
В настоящее время в качестве блока автоматики используют программируемые командоаппараты ПК, которые, как и обычные релей- рис. 15.7. Структурная схема системы цПу ные устройства, выполняют логические функции и функции выдержки времени. ПК представляют собой совокупность аппаратных и программных средств, позволяющих имитировать работу любой схемы, состоящей из конечного числа взаимодействующих между собой реле, временнйх датчиков, счетных схем.
На ПК осуществляются сбор и логическая обработка сигналов, поступающих от датчиков, конечных переключателей, кнопок, а также формирование команд позиционного управления объектом — включение и выключение различных исполнительных механизмов и т. п. Основное отличие ПК от заменяемых ими электрических устройств управления обычного типа — построение не по схемному, а по программному принципу. Соответственно этому для автоматизации различных циклов не требуется индивидуального комплектования аппаратурой и монтажа соединений, необходимо лишь выбрать одно из стандартных исполнений ПК (требуемый набор блоков) по количественным параметрам (число входов и выходов) и задать программу, обеспечивающую исполнение нужного цикла работы.
Обычно ПК имеют модульное построение, позволяющее наращивать число выходов и входов. Другое существенное отличие ПК вЂ” исполнение их на современной элементной базе: интегральных схемах, запоминающих элементах, мощных полупроводниковых выходных элементах, что повышает надежность их работы, а также возможность стандартного исполнения ПК для станков с различными циклами. Принцип программирования ПК достаточно прост.
Каждая программная команда соответствует релейному входу, выходу или управляющей функции. Одна команда языка, как правило, представляет собой одну логическую связь. Программа, описывающая работу технологического процесса, является списком команд, которые выполняются последовательно и циклически. Язык программирования состоит из 15.2.
Технические характеристики ПК некоторых типов (на 1990 г.) Выходные сигналы Максимал ное число Время сканирования 1 слов, мс Фирма-изготови- тель, страна Тнп выходов входов Россия ПК 0 =24 В; 1=0,2 А; 0 =24 В,1=2 А У =24 В, 1=0,2 А; У =24 В, 1=0,?5А; У =24 В, 1=2А ' РС-4000 Возсй (Германия) 256, 512 256, 512 1"евино (Австрия) ~У =20...50 В, 1=2 А; 0 =20...50 В, 1=1 А 512 512 А11еп ВгасПеу (США) Р1.С-1774 1024 1024 0 (220 В, 0 «» 120 В 2,5 Рапис-РС (А) 1.'апис (Япония) 11 =30 В, 1=200 мА; 0 =30 В, 1=40 мА 30 целых чисел, обозначающих операнды (номера контактов реле, число тактов счета и времени), и имен операторов.
В табл. 15.2 приведены технические характеристики ПК некоторых типов. Размерная информация в системах ЦПУ задается путевыми упорами на линейках 1 и 4 (см. рис. 15.7), закрепленных, например, на продольном 8 и поперечном 2 суппортах. При перемещении линеек упоры воздействуют на микропереключатели Д1 — Д, выдающие сигнал об окончании отработки каждого этапа.
Точность срабатывания и остановки рабочего органа составляет -1-0,015 мм. В настоящее время применяют бесконтактные (индуктивные) путевые переключатели. Рассмотренный способ задания УП в системах ЦПУ позволяет сократить время их пере- наладки по сравнению с временем переналадки ранее описанных систем управления. Трудоемкими остаются только установка и настройка путевых упоров. Однако их не надо каждый раз изготовлять заново (как кулачки и копиры), и настройку можно делать заранее вне станка, так как линейки выполняют съемными.
Задание размерной информации с помощью путевых упоров обусловливает дискретный способ управления (выдачу команд управления только в местах установки упоров). Управление перемещениями возможно только при их выполнении по прямолинейному циклу. Это значительно ограничивает технологические возможности станков с ЦПУ, а также может приводить к «нежесткости» цикла обработки (Т ~ сопз1), что затрудняет совмещение рабочих и вспомогательных ходов (например, на агрегатных станках с головками с гидроприводом) .
15.2. Системы числового программного управления и варианты их построения Числовым программным управлением (ЧПУ) металлорежущим станком (ГОСТ 20523 — 80) называют управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе, в которой данные заданы в цифровой форме. Под системой ЧПУ понимают совокупность функционально взаимосвязанных и взаимодействующих технических и программных средств, обеспечивающих числовое. программное управление станком. Основой системы ЧПУ является устройство ЧПд' (УЧПУ), выдающее управляющие воздействия на исполнительные органы станка в соответствии с УП и информацией о состоянии управляемого станка.
Для выполнении функций управления в состав УЧПУ должны входить следующие взаимосвязанные и взаимодействующие составные части: технические средства и программное обеспечение (системное, технологическое и функциональное). Принципиальное отличие систем ЧПУ от ранее рассмотренных систем автоматического управления заключается в способе расчета и задания УП, а также ее передачи для управления рабочими органами станка. В системах ЧПУ вся информация УП подготавливается и передается рабочим органам станка только в цифровой (дискретной) форме. Траектория движения режущего инструмента относительно обрабатываемой заготовки представляется в виде ряда его последовательных положений, каждое из которых определяется числом. Вся информация УП (размерная, тех- Интерфейс Объем ППЗУ Сложные логические команды Временная задержка Число счетчиков (их объем) Мульти- плексирова- ние входов и выходов Число команд для программирова- нияия 128 (Ж(128) 4КХ 16 Есть Есть Выносной, встроенный 008 с — Зч 0,05 — 30 с 4КХ 16 Встроенный Набирается по про- грамме Нет 16 Нет 0,1 с — 16,6 ч 16КХ8 64 (%~256) Встроенный 64 Нет Нет 8КХ 16 188 (Ж~999) 16 Встроенный Нет Нет 50 мс — 3276,7 с 2КХ 16 Есть Встроенный 2 (У=1 — 9999) Только для связи с С1ЧС нологическая и вспомогательная), необходимая для управления обработкой заготовки и представленная в текстовой или табличной форме с помощью символов (цифр, букв, условных знаков), кодируется и пробивается на восьмидорожковой перфоленте, записывается на магнитной ленте или вводится в память системы управления непосредственно с помощью клавишей на пульте управления или из ЭВМ верхнего уровня управления.
УЧПУ преобразует эту информацию в управляющие команды для исполнительных механизмов станка и контролирует их выполнение. По структуре построения различают УЧПУ двух видов: аппаратные (типа КС вЂ” 1чцгпепса1 Соп1го1); программируемые (типа СХС— СогпрШепкед Хнгпепса! Соп1го1). В соответствии с этим различают аппаратные и программируемые системы ЧПУ, построенные на базе этих УЧПУ.
Аппаратным УЧПУ называют устройство, алгоритмы работы которого реализуются схемным путем и не могут быть изменены после изготовления устройства. Эти УЧПУ построены по принципу цифровой модели, где все операции, составляющие алгоритм работы, выполняются параллельно с помощью отдельных цепей или устройств (блоков), реализующих ту или иную функцию (агрегатно-блочное построение) . Поэтому изменять структуру этих УЧПУ можно только путем перепайки схем.
Дополнительные функции в таких УЧПУ должны предусматриваться заказчиком уже на стадии их проектирования. Ограничивается вмешательство оператора в отработку УП. В настоящее время в нашей промышленности применяют следующие основные типы аппаратных УЧПУ: для токарных станков — «Кон- тур-2ПТ», Н22; для фрезерных станков— «Контур-ЗП», НЗЗ; для координатно-расточных станков — «Размер 2М», ПЗЗ; для шлифовальных станков — Ш-111М, П-111; для электроэрозионных станков — «Контур-2П-67». Описание аппаратных УЧПУ и их применение на различных станках приведены в работе 12~.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
