ответы на экзаменационные вопросы (832570), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

Гидропривод для устройства ЧПУ является исполнительным устройством с аналоговым входом в виде напряжения постоянного тока.

Пневмопривод – не надо значительных усилий и сопряжение также происходит с помощью электромагнита и золотника, но возможно применение средств электродинамики, реализующих прямое преобразование электрических сигналов в пневматические. Кроме сопряжения нерегилуриуемых приводов в станке надо обеспечить сопряжение с дискретными ИП и исполнительными устройствами, а также с аналоговыми ИП и исполнительными устройствами.

В станках это гидро и пневмодвигатели, нерегулируемые электродвигатели, зажимные устройства, переключатели скорости привода главного движения, устройства поиска и смены инструмента, устройства аварийного отключения, индикаторные лампы

ИП дискретных сигналов подразделяются на две группы: ИП разового и постоянного контроля. К ИП разового контроля относят, например, ИП положения автооператора, который функционирует только при смене инструмента. А ИП постоянного контроля это ИП аварийного состояния механизма. Сопряжения этих устройств с УЧПУ выполняются через устройство вывода и приёма дискретных сигналов (УВДС и УПДС), через многоканальный цифроаналоговый преобразователь ЦАП, аналогово-цифровой преобразователь АЦП и коммутирующее устройство К. Структурная схема выдачи сигналов содержит аналоговое запоминающее устройство АЗУ по числу выходов дискретных сигналов.

Структурная схема устройства вывода дискретных сигналов содержит устройство управления УУ, регистры информации и согласующие устройства по количеству дискретных ИП. Здесь устройство УУ организует передачу в регистр РИ информации об изменении воздействия на объект. Согласующее устройство выполняет функцию преобразователей в форму сигналов и усилителей мощности. На рисунке 5 показана схема сопряжения микропроцессорного УЧПУ с устройствами аналогового действия станка.

Устройство приема дискретных сигналов включает в себя устройство управления УУ и согласующие устройства СУ по числу дискретных устройств. Согласующие устройства преобразуют сигналы ИП в сигналы с нормируемыми параметрами и здесь же выполняется гальваническая развязка для повышения помехоустойчивости. Устройство управления осуществляет передачу информации о состоянии группы ИП по запросу от вычислителя и посылает запрос в вычислитель при срабатывании ИП постоянного контроля

1. Мультипроцессорные УЧПУ. Основные структурны построения. (распределенная и сосредоточенная структура - потом две схемы более подробно иллюстрирующие базовую и распределенную стрктуру. Связь через адапторы и через блоки общей памяти - можно привести 4 схемы). Через адапторы это распределенная или сосредоточенная?

Основные принципы организации микропроцессорной УЧПУ:

1. П рограммно-аппаратная реализация функции управления. В соответствии с этим принципом обработка информации осуществляется программными средствами вычислителя. Основные функции аппаратных средств контроллера внешних устройств является функции преобразования информации вычислителя в сигналы управления объектом и наоборот преобразование сигналов объекта в машинную форму.

2. Магистрально-модульный принцип построения аппаратных средств заключается в том, чтобы аппаратные средства микропроцессорных систем выполняются в виде унифицированных по конструкции модулей и имеют унифицированные средства сопряжения с системными магистралями

3. Принцип встроенной диагностики, в соответствии с которым каждый блок, входящий в вычислитель или контроллер внешнего устройства имеет свои аппаратные диагностические средства.

Состав задач и сложности функций выполнения оказывает влияние на архитектуру построения УЧПУ. Существует два крайних архитектурных решения построения микропроцессорной УЧПУ – разделяемый вычислитель (все задачи будут решаться параллельно с помощью одного вычислителя) и выделяемый вычислитель (каждой задаче соответствует собственный вычислитель и параллельные вычисления должны быть скоординированы между собой

Архитектурному решению разделяемый вычисляемый соответствует однопроцессорное УЧПУ, которое может иметь структуру построения с помощью единой общей магистралью или двумя магистралями.

Структура построения с общей магистралью контроллеры внешних устройств КВУ1…КВУN сопрягаются с вычислителем общей магистралью. В этой структуре нагрузочная способность системной магистрали ограничивает возможности расширения функций УЧПУ в следствии ухудшения помехоустойчивости.

Для улучшения нагрузочной способности используют вариант однопроцессорной структуры с двумя магистралями, сопряженния между которыми осуществляется через адаптер связи. В этой структуре контроллеры внешних устройств дисплея и клавиатуры оператора обычно сопрягаются с системной магистралью вычислителя. А контроллеры электроприводом, устройства работы электроавтоматики сопрягаются с системной магистралью устройства ЧПУ. Использование такой структуры более эффективно, потому что контроллеры внешних устройств станка для связи с несколькими однотипными внешними устройствами обычно выполняют на одной плате, что является по отношению к системной магистрали одной единицей нагрузки.

Количественные и качественные расширения функциональных возможностей управления с использованием однопроцессорных УЧПУ ограниченно рядом причин:

1. Вычислительная мощность процессора. Недостаточная вычислительная мощность однопроцессорных УЧПУ сдерживает развитие МП УЧПУ. Если используется однопроцессорная УЧПУ, то накладывается ограничение на число управляемых координат станка, минимальную дискретность перемещения, максимальную скорость интерполированной подачи, уровень сервиса для оператора и как правило возникают проблемы разделения процессорного времени, поэтому для того, чтобы повысить вычислительную мощность в однопроцессорной УЧПУ идут на повышение разрядности микропроцессора.

2. Возможность привязки микропроцессорной УЧПУ к станку, связано с управлением цикловой автоматики станка, то есть если схема управления цикловой автоматики проста, то дискретными сигналами входа/входа этих устройств управляет вычислитель. Однако, у станков со сложной автоматикой как правило ее устройство управляется так называемым программируемым контроллером, который разгружает вычислитель от операций ввода/вывода информации или берут на себя выполнение отдельных функций задач.

3. Наличие конечной нагрузочной способности системной магистрали. Повышение вычислительной мощности микропроцессора целесообразно, если можно расширить число модулей, подключаемых к системной магистрали без снижения надежности обмена данными.

Из этих недостатков очевидно целесообразность использование архитектурного решения – выделяемые вычислители. Это соответствует мультипроцессорной структуре построения УЧПУ. Число вычислителей не обязательно соответствует числу задач УЧПУ. Возможно распределение одной задачи между несколькими вычислителями или использование специальных вычислителей, которые будут выполнять служебные функции (доступ к большим объемам памяти, координации работы между вычислителями)

Мультипроцессорная УЧПУ может иметь сосредоточенную и распределенную структуру построения.

Сосредоточенная структура построения

Распределенная структура построения

Основные различия:

1. При распределенной структуре каждый вычислитель имеет свою операционную систему, в том время как у сосредоточенной системы операционная система может быть общей.

2. Обмен информацией между вычислителями при распределенной структуре менее интенсивен чем при сосредоточенной.

3. Каждый вычислитель при распределенной структуре имеет свой контроллер (переферийных устройств), объекта управления, ЭВМ верхнего уровня.

4. Вычислители при распределенной структуре не могут иметь общей памяти для ее коллективного использования.

5. При распределенной структуре допустимо большое пространственное разделение вычислителей, которые могут быть приближены к своим объектам управления.

6. Функции, выполняемые различными вычислителями, будут определяться программным обеспечением, занесенным в запоминающее устройство вычислителя. Мультипроцессорные УЧПУ могут быть представлены одним блоком, либо представлены в виде ряда конструктивных блоков.

7. Если мультипроцессорное УЧПУ представлено одним блоком, то объединение нескольких вычислителей осуществляется через двухпортовые блоки общей памяти. (БОП – рисунок а) и устройство имеет сосредоточенную структуру построению.

8. Такая связь обеспечивает повышение производительности устройства. Учитывая интенсивность обмена между центральным вычислителем В и локальным вычислителем Вn блоки общей памяти могут быть совмещены с ОЗУ локальных вычислителей. Мультипроцесоорные УЧПУ, представленные рядом конструктивных блоков имеют распределенную структуру построения (рисунок б). Обмен данными осуществляется через адапторы связи (АС), подключенные к системным магистралям локальных вычислителей.

АС – адапторы связи

В – вычислители

КВУ – контроллер внешнего устройства (с пультом оператора)

1. Функция интерполяции. Программирование и алгоритмы интерполяции. Как программируется линейная, круговая. Как показываем на приводе. Какие приводы поддерживала УЧПУ в дз. Где будет решаться эта функция? Электроника МС2101 функция интерполяции решается в определенном вычислителе. Алгоритмы интерполяции - метод оценочной функции и цифрового интегрирования. Надо понимать как движется при расчете дополнительных промежуточных точек. Необходимо примерно привести блок схему.

Необходимо обеспечить движение инструмента относительно детали 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 участок траектории задается координатами в начальной и конечной опорных точек и параметрами уравнения участка. Начальная точка каждого участка интерполяции совпадает с конечной точкой предыдущего.

Интерполяция – процесс получения с требуемой точностью координат промежуточных точек траектории по координатам крайних вспомогательных точек аппроксимируемого контура и заданной функции интерполяции.

1, 2 – вспомогательные точки

Программирование линейной интерполяции

Правила задания линейной интерполяции:

N004 G90 LF (N004 G91 LF) – задание абсолютной или относительной системы координат

N009 G01 x+…… y+…… z+…… LF

N009 G01 X+004000 LF

Программирование круговой коррекции

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)