lektsii (857993)

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

Текст из файла

Электронные устройства в станках

Мещерякова Вера Борисовна

Лекция 1

Основные понятия и классификация МП (микропроцессора) УЧПУ

Поколения устройств ЧПУ

// HNC – ввод только с пульта ЧПУ (неудобно)

//SNC – есть блок памяти, который может хранить и вызывать управляющую программу. Для ввода управляющей программы появляется носитель (магнитная лента (бобина) или перфолента). Серия Н имеет фотосчитывающее устройство (которое считывает информацию с 8мидорожечной перфоленты). Магнитная лента имеет высокую плотность записи, но нужны спец условия хранения, спец приспособления для записи, поэтому перфоленты их вытеснили. Кроме постоянного использования носителя, можно программу занести в блок памяти.

Устройства ЧПУ классов HNC и SNC (аппаратные УЧПУ) имели жесткую структуру построения, при которой алгоритмы управления реализовывались схемным путем. Были построены эти УЧПУ по принципу цифровой модели, где все операции, составляющие алгоритм работы выполнялись параллельно с помощью отдельных электронных блоков, реализующих ту или иную функцию управления, т.е. имели агрегатно-блочное построение. Агрегатно-блочное построение позволяло модернизировать УЧПУ путем замены отдельных блоков, однако полная структура УЧПУ определялась постоянными схемами отдельных электронных панелей и межузловых соединений. Поэтому такая структура не могла быть полностью изменена после изготовления этой УЧПУ.

Общая схема УЧПУ

Рисунок 1

Станки с ЧПУ – автоматизация единичного и мелкосерийного производства (для переналадки).

Лекция 2

CNC – ввод программ с помощью разных носителей (перфолента, магнитная лента, магнитные диски, пульт) Особенность – ведение диалогового программирования (отвечая на вопросы ведется подготовка управляющей программы). Предназначена для управления высокоавтоматизированным объектом (многоцелевые станки с большим количеством координат)

DNC - Гибкие производственные модули и робото-технические комплексы. В блоках связи имеется интерфейс связи с ЭВМ верхнего уровня (главное отличие от CNC). Имеется мультипроцессорная структура построения (могут параллельно решаться отдельные задачи или функции).

Микропроцессорные УЧПУ (МП УЧПУ) класса CNC и DNC – это устройства ЧПУ с гибкой структурой построения. Принципиальным отличием этих ЧПУ от аппаратных является их структура, соответствующая структуре управляющей ЭВМ и включающая вычислительное устройство, блоки памяти, блоки ввода/вывода информации и т.п.. Объем функций, характер и последовательность проводимых операций, переработка УП определяется не специальными схемами (как в аппаратных УЧПУ), а специальными программами функционирования., которые вводятся в блок памяти УЧПУ и там храняться. Согласно этим же программам формируются, например, программы управления приводами подач станка, управление электроавтоматикой станка и т.д.

Микропроцессорное УЧПУ (DNC) имеет интерфейс, позволяющий подсоединить УЧПУ к локальной вычислительной сери всей гибкой производственной системы.

Микропроцессорным или программируемым УЧПУ называется устройство, алгоритмы работы которого реализуются с помощью программ, вводимых в его память и могут быть изменены после изготовления этого устройства.

Основные системы микропроцессорных УЧПУ, которые обуславливают возрастающую степень ее применения при управлении станками.

1. Гибкость, т.е. возможность модернизации или изменения назначения микропроцессора путем изменения программ в его запоминающем устройстве.

2. Надежность. В микропроцессорном УЧПУ время наработки на отказ составляет 10 000 часов (надежно)

3. Быстро возрастающие вычислительные возможности (объем памяти, скорость вычислений) – можно управлять все более и более сложными объектами.

4. Малые размеры и масса

5. Сравнительно низкая стоимость (по сравнению с аппаратными УЧПУ)

6. Малое время разработки (УЧПУ, которые могут быть построены на какой-то определенной микроЭВМ)

Микропроцессор – это функционально законченное электронное цифровое устройство, выполненное на одной или нескольких больших интегральных схемах (БИС) и предназначенная для работы в составе вычислителя путем исполнения определенного набора команд помимо отдельной памяти.

Микропроцессорные БИС – интегральные схемы, сочетающие в себе огромные функциональные возможности с высокой степенью интеграции. Достигается это тем, что в микропроцессорных БИС реализованы сложные устройства, позволяющие выполнять над исходными данными логические и арифметические операции при этом управление ведется программно.

Основные компоненты микропроцессорной БИС (билет)

Рисунок 1

В составе микропроцессора можно выделить:

АЛБ – арифметическо-логический блок

МПП – микропрограммная память

УУ – устройство управления

ВМ – внутренняя магистраль для передачи микрокоманд, адресов и управляющих сигналов

ППК – приемо-передадчик общего канала

СхУКП – схема управления каналом и прерыванием

Г – генератор тактовых сигналов

СМГ – системная магистраль для передачи адресов, данных между подключенными к ней устройствами

Микропроцессорная система (МПС) – это вычислительная система, включающая в себя микропроцессор (МП), запоминающее устройство (ЗУ), расширитель арифметических функций (РА), и контролеры внешних устройств (КВУ)

Рисунок 2

Вычислитель МП системы будет решать определенные задачи, например, связи с пультом оператора.

ВУ – внешнее устройство (например, привод). Вычислитель управляет этим приводом через определенный контроль связи. Внешнее устройство получать данные от вычислителя и будет выставлять внешний сигнал, чтобы вычислитель срабатывал (стрелка от ВУ1 вниз туда-обратно)

Обмен информации между блоками микропроцессорной системы осуществляется по специальному каналу обмена с системной магистралью (СМГ). Микропроцессор, память, запоминающее устройство, расширитель арифметических функций, объединяемые системной магистралью составляют вычислитель (ВЧС) микропроцессорной системы, с которым сопрягаются внешние устройства (ВУ), необходимые для управления станком и связи с оператором, через контроллеры внешних устройств (КВУ).

Микропроцессор в микропроцессорной системе выполняет формирование синхронизирующих и управляющих сигналов для всех компонентов МПС; декодирование команд; арифметические, логические и другие операции, закодированные команды; управление передачей данных между регистрами микропроцессора и запоминающих устройств, а также между микропроцессором и внешними устройствами; осуществляет обработку данных от внешних устройств (стрелочка снизу вверх к ВУ).

Расширитель арифметических функций в МПС необходим для повышения производительности МПС при выполнении операций, входящих в базовый набор арифметических функций. Наиболее часто выполняемая арифметическая функция – умножение слов в длиной 16 и 32 разряда.

Контроллер внешнего устройства – это устройство, включающее в себя схемы сопряжения внешнего устройства с системной магистралью и схемы преобразования входных и выходных данных внешних устройств.

Названные устройства в МПС связаны друг с другом с помощью магистралей адресов (МА), данных МД и управляющей информацией (МУ).

Структура микропроцессорной системы определяется типом микропроцессора. Микропроцессоры могут быть специализированные или однокристальные. Специализированные микропроцессоры построены на нескольких БИС и используются для разработки специализированных микропроцессорных систем. Эти микропроцессоры имеют широкие возможности для наращивания разрядности, изменения системы команд и повышения быстродействия. Однокристальные микропроцессоры (ОМП) выполняются на одной БИС, имеют фиксированную разрядность и систему команд, применяются в качестве процессора в МПС и программируемых контроллерах с определенной разрядностью и производительностью. В ОМП цифровое управление должно выполняться с длительностью не более 16-32 миллисекунды, основные арифметические и логические операции должны выполняться с операциями, разрядность которых составляет: 24-32 для траекторных задач, 16-32 для задач воспроизведения движения.

Из выпускаемых промышленностью МП (однокристальных микропроцессоров) для ЧПУ используются микропроцессоры серии КР580, КР588 (система ЧПУ «2С48») КР1801 (для системы ЧПУ «Электроника МС2101»)

Лекция 3

Классификация микропроцессорных УЧПУ предназначена для управления металлообрабатывающими станками и дана в ГОСТ 21021-85. Эта классификация по совокупности признаков будет представлена в таблице (см. раздаточный материал).

////////////

Согласно ГОСТ 21021-85, характеристика микропроцессорных устройств ЧПУ, представленных для управления металлообрабатывающими станками, представлена в таблице.

Классификация микропроцессорных устройств ЧПУ по совокупности признаков

… Память для хранения СПО должна быть энергонезависимой. Для ввода СПО можно использовать различные носители: перфоленту, дисковые накопители, канал связи с ЭВМ верхнего уровня.

2. Ввод, редактирование и хранение УП. Если СПО остается неизменным для данного станка, то УП изменяется при изготовлении разных деталей. В микропроцессорном устройстве УП может вводиться целиком или в режиме покадрового ввода

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций