mājas > mehāniskā inženierija

Programmu vadības sistēmu veidi. Tipiska cnc sistēmas blokshēma

Mašīnbūve ir visu nozaru veiksmīgas attīstības pamats Tautsaimniecība. Mašīnbūves ražošanas efektivitāti un saražotās produkcijas kvalitāti lielā mērā nosaka tās automatizācijas līmenis. Galvenais virziens mašīnbūves ražošanas automatizācijā šobrīd ir balstīts uz plašu digitālo skaitļošanas ierīču un mašīnu ieviešanu.

Lai vadītu universālās mašīnas un citas tehnoloģiskās iekārtas, ciparu vadības sistēmas(CNC).

CNC kontrolē darbgaldu un iekārtu darba korpusu kustību, to ātrumu detaļu formēšanas laikā, uzstādīšanas kustības, kā arī apstrādes režīmu un palīgfunkciju secību.

Vadības sistēmas daļu programmas satur divu veidu informāciju, kas nepieciešama, lai automātiska darbība darbgaldi (iekārtas): ģeometriskie un tehnoloģiskie. Ģeometriski informācija ietver datus par detaļas un instrumenta elementu formu, izmēriem, kā arī to relatīvo stāvokli telpā.

Tehnoloģiskā informācija ir instrukcijas par darbarīku nodošanas ekspluatācijā secību, griešanas apstākļu maiņu, instrumentu maiņu, dzesēšanas šķidruma padeves ieslēgšanu utt.

Tehnoloģiskā informācija tiek izmantota kontrolei arī citās programmatūras ierīcēs, piemēram, cikliskās programmu vadības sistēmās (SCP). Ģeometriskā informācija SCPU tiek realizēta ar pārkonfigurējamām pieturām, kas novietotas tieši uz mašīnas (iekārtas). SCPA priekšrocības ir to lielā daudzpusība, ātras pārregulēšanas iespēja, programmas korekcija un iekļaušana sarežģītākās integrētās sistēmās. automatizēta ražošana. CNC ir sarežģītas vairāku cilpu automātiskās vadības sistēmas, jo tās vienlaikus kontrolē vairākus neatkarīgus vai saistītus objekta parametrus (koordinātas). Attiecīgi vadības sistēmas struktūrā ir vairākas vadības cilpas (kanāli). Tā, piemēram, iekšā darbgaldi CNC vienlaikus kontrolē galveno formēšanas kustību, padeves kustību un palīgkustības: transportēšanu, iespīlēšanu, ievilkšanu un tuvošanos, instrumenta maiņu utt.

CNC tiek klasificēti pēc šādām pazīmēm: vadības struktūra un princips (algoritms), mērķis, piedziņas veids, piedziņas kustības raksturs, programmas definēšanas metode.

Pēc struktūras CNC iedala atvērtos, slēgtos un kombinētos.

Atvērtās cilpas CNC vadības princips ir balstīts uz tikai vadības programmā iestrādātās galvenās darbības izmantošanu (cietās vadības princips). Slēgtās vadības sistēmās papildus galvenajai ietekmei - kontroles programma tiek izmantota informācija par kontrolējamo parametru faktiskajām vērtībām, t.i. vadības princips, kas balstīts uz vadāmā parametra novirzi (elastīga vadība).

IN apvienots Galveno parametru (galvenās kustības un padeves kustības) CNC vadību veic ar slēgtām vadības cilpām, kas darbojas pēc novirzes principa, un palīgparametru kontroli (sagataves iespīlēšana, instrumenta pieeja, instrumenta maiņa, dzesēšanas šķidruma ieslēgšana, utt.) var veikt, izmantojot atvērtas vadības cilpas.

IN adaptīvs CNC ir papildu sensori informācijai par apstrādes procesa parametriem: griešanas spēku, temperatūru, instrumenta nodilumu utt. Šī informācija tiek izmantota CNC, lai koriģētu vadības programmas iestatītos tehnoloģiskos parametrus atkarībā no apstrādes pielaides izmaiņām, sagatavju cietības un stingrības, instrumenta stāvokļa utt.

Atkarībā no ar CNC ierīcēm aprīkotas iekārtas mērķa vadības sistēmas tiek iedalītas pozicionālajā, kontūrveida un universālajā.

IN pozicionāls vadības sistēmas ieprogrammētās koordinātas (x, y) atsevišķi diskrētie punkti (13.4. att., bet), instrumenta vai sagataves pozīcijas (pozīcijas) noteikšana. Šādas sistēmas izmanto urbšanas un urbšanas iekārtu vadīšanai.

Ir dažādas pozīcijas kontroles sistēmas taisnstūrveida sistēmas, kas kontrolē kustību pa segmentiem (norādīts 13.4. att., b cipari 7 ... b), paralēli mašīnas vadotnēm. Taisnstūra sistēmas ir paredzētas vienas no divām savstarpēji perpendikulārām koordinātām secīgai kontrolei. Šādas sistēmas tiek izmantotas pagriešanai

a B C

Rīsi. 13.4. Uz vadības veida definīciju vadīklā:

bet - pozicionāls; b- taisnstūrveida; iekšā- kontūra

mašīnas, lai kontrolētu detaļu apstrādi, piemēram, pakāpju veltņus, un uz frēzēšanas daļām ar taisnstūra kontūru.

IN kontūru Vadības sistēma veic vienlaicīgu savstarpēji savienotu vadību pa vairākām koordinātām pa līkņu segmentiem un posmiem, attēlā. 13.4, iekšā apzīmēts ar 1... 6 Un r 1 , r 2 , lai iegūtu detaļas ar sarežģītu profilu. Šādas sistēmas izmanto virpošanas, frēzēšanas, elektroerozijas iekārtu, kā arī metināšanas iekārtu vadīšanai.

Daudzfunkcionālās iekārtās, kas paredzētas sarežģītu detaļu (piemēram, korpusa) apstrādei ar vairākiem instrumentiem vienlaikus, universāla (pozicionāla kontūra) kontroles sistēmas.

Atkarībā no vienlaicīgi kontrolēto koordinātu skaita CNC izšķir ar kontroli pār vienu, divām, trim, četrām, piecām vai vairākām koordinātām.

Atkarībā no piedziņas ierīču motoros izmantotās enerģijas veida ir CNC ar elektrisko piedziņu, elektrohidrauliskās un elektropneimatiskās piedziņas.

CNC pamatā tiek izmantoti dažādi servopiedziņas, kas veidotas pēc slēgtu (servo) automātiskās vadības sistēmu principa. Retāk tiek izmantoti atvērtās cilpas diskdziņi, izmantojot tikai soļu motorus, kas ļauj tieši programmatūrai kontrolēt gan pārvietojuma vērtību, gan tā ātrumu.

Ierīcēs ar servo piedziņu var izmantot līdzstrāvu un motorus. maiņstrāva, kā arī stepper hidrauliskie un pneimatiskie motori. Servo piedziņas motoru rotācijas biežumam ir jāatšķiras plašā diapazonā (1000 vai vairāk reižu).

Disks izmanto pārvietošanas sensorus, kas ģenerē atgriezeniskās saites signālu, kas tiek nosūtīts uz CNC, kur tas tiek salīdzināts ar komandas signālu, kas saņemts no vadības programmas. Selsyns, rotējošie transformatori, induktosīni un vairāku apgriezienu potenciometri tiek izmantoti kā pārvietojuma sensori CNC servopiedziņas analogajās ierīcēs. Turklāt CNC servopiedziņas analogajās ierīcēs tiek izmantoti dažāda veida pārveidotāji no kustības uz kodu.

Atkarībā no CNC ierīces struktūras visas sistēmas ir sadalītas divos galvenajos veidos: veidotas pēc digitālā modeļa principa un veidotas pēc datora struktūras.

Sistēmās, kur CNC iekārta ir uzbūvēta pēc principa digitālais modelis, visas darbības veic atbilstošās specializētās elektroniskās vienības ar stingri noteiktām funkcijām, un savienojumi starp šiem blokiem ir nemainīgi. Tiek saukts CNC ierīces veidošanas princips, pamatojoties uz bloku izmantošanu - vienības ar skaidri definētām funkcijām agregāts.Šāda vadības ierīce darbojas pēc nemainīga algoritma, savukārt visi bloki darbojas paralēli, veicot tiem piešķirtās informācijas konvertēšanas darbības.

Sistēmās, kurās CNC ierīce (CNC) ir uzbūvēta saskaņā ar datora struktūra, blokiem ir universāls raksturs, un saites starp tiem var mainīt saskaņā ar doto programmu. Vadības darbības šajā gadījumā tiek veiktas secīgi, izmantojot centrālo aritmētisko vienību. Kā daļa no CNC ir atmiņas ierīces: operatīvā (RAM) un pastāvīgā (ROM).

RAM un ROM darbība tiek veikta saskaņā ar vadības programmas veidā saņemtās informācijas apstrādes algoritmu, t.i. šīm ierīcēm nepieciešama īpaša programmatūra. Turklāt programmatūru var saglabāt ROM, ja nav nepieciešamas biežas darbības algoritmu izmaiņas, vai arī to var ievadīt caur ievades ierīci kā daļu no vadības programmas. Šāda konstrukcija ļauj viegli koriģēt CNC ierīces algoritmu un pilnveidot to, jo tiek uzkrāta statistiskā informācija par saražoto detaļu kvalitāti.

Daudzsološi ir izveidot CNC ierīces, kuru pamatā ir viena vai vairāku mikroprocesoru izmantošana, kas būvēti uz lielām integrālajām shēmām (LSI), t.i. agregāta principa izmantošana, veidojot CNC, pamatojoties uz ieprogrammētiem mikroprocesoriem konkrēti uzdevumi. CNC iekārtu iespējams uzbūvēt uz mikrodatora bāzes, papildinot to ar mikroprocesoru vai kontrolleriem - programmējamām loģiskām ierīcēm informācijas apstrādei. Nākotnē, uzlabojoties elementu bāzei, var kļūt racionāli veidot CNC, pamatojoties uz mini datoru. Tas paplašinās CNC funkcionalitāti un atvieglos to iekļaušanu sarežģītākās integrētās automatizētās ražošanas sistēmās: automātiskajās līnijās, sekcijās, darbnīcās, elastīgās automatizētās ražošanas sistēmās. Vispārināts funkcionālā diagramma CNC virpas, kas veidota pēc atvērtas sistēmas principa, ir parādīts attēlā. 13.5. Šeit galvenās kustības (M1), padeves kustības (M2, MZ), palīgkustības - torņa rotācijas un padeves ar instrumentiem (M4, M5) izpildmehānismi saņem vadības signālus no piedziņas vadības bloka (BUP).

Ievades-izejas ierīce (I/O) saņem vadības programmu no centrālā datora (ar grupas vadību, kad vadības sistēma darbojas kā elastīgas ražošanas sistēmas sastāvdaļa) vai nolasa to no perforētas lentes (ar autonomu vadību). Tajā pašā laikā vadības programma, aprēķinu starprezultāti, nepieciešamās konstantes tiek saglabātas atmiņas ierīcē (atmiņā) un, ja nepieciešams, tiek izmantotas skaitļošanas ierīcē (CD), lai ģenerētu vadības darbības TCU. Pēdējais satur pakāpju motoru vai kļūdu signālu pastiprinātāju elektroniskās vadības blokus (servo piedziņas ierīcēs), tiristoru pārveidotājus galvenās kustības ātruma kontrolei (šajā shēmā vārpstas apgriezienu skaits) utt.

Vadības panelī (CP) ir pogas un tastatūra atsevišķu bloku vadīšanai vai piedziņas manuālai vadībai, kā arī pilnīgai vai daļējai (iestatīšanas laikā) vadības programmas manuālai ievadīšanai atmiņā un pirmās daļas apstrādei, izmantojot to, kam seko programmas rediģēšana (CNC ar tiešās ievades programmām). Vadības panelis ļauj parādīt

norādīt (uz displeja) jebkuru programmas bloku vai citu sistēmas apstrādāto informāciju un signalizēt par darbības traucējumiem.

Pozicionālajos CNC, kas darbojas saskaņā ar stingru algoritmu, TB var nebūt. Kontūru CNC, kas veidoti pēc digitālā modeļa principa, VU izmanto kā interpolators, kas ir specializēta bloka vienība, kas kontrolē apstrādes ātrumu vienlaicīgi divās koordinātēs. Interpolatori var būt lineāri, apļveida, paraboliski.

Lineāros interpolatorus izmanto, ja sagataves kontūru var attēlot kā taisnas līnijas segmentus, kas atrodas jebkurā leņķī pret koordinātu asīm. Līklīnijas sekcijas šajā gadījumā tiek tuvinātas ar līniju posmiem. Lineāri apļveida interpolatori tiek izmantoti, apstrādājot detaļas ar sarežģītu kontūru, kas sastāv no dažādiem apļu lokiem un līniju segmentiem. Apļa loku šādos interpolatoros nosaka viens programmas bloks, un vispārējo līknes kontūru tuvina ar vairākām taisnēm un dažādu rādiusu apļu lokiem. Paraboliskie interpolatori tiek izmantoti ļoti sarežģītu detaļu (propelleru lāpstiņas, turbīnas utt.) apstrādē.

CNC, kas veidots pēc datora uzbūves principa, kā TB tiek izmantoti mikroprocesori, kā arī mikro- un minidatori. Mini-datorizētie CNC ir visperspektīvākie, veidojot sarežģītas integrētas sistēmas automātiskai ražošanai, piemēram, tehnoloģiskos moduļus, automātiskās līnijas, sekcijas, darbnīcas un elastīgas ražošanas sistēmas.

Tehnoloģiskais modulis ir automatizēta daudzfunkcionāla iekārta un automātisks manipulators, ko apvieno kopēja ACS.

Tehnoloģiskais komplekss ir automātiskās ražošanas komplekss, kas sastāv no CNC iekārtu grupas, automātiskā manipulatora, transporta un atmiņas ierīces, ko apvieno kopīgs ACS, kas darbojas no centrālā datora un nodrošina noteikta veida daļas pilnīgu vai daļēju apstrādi.

Automātiskā līnija ir automatizētu darba mašīnu komplekss, kas atrodas tehnoloģisko darbību secībā, kas savienotas ar transporta līdzekļiem un palīgiekārtas, ko apvieno kopēja ACS, kas darbojas no centrālā datora un nodrošina pilnu viena veida daļas vai detaļu grupas apstrādes ciklu.

Automatizētā sadaļa ir vairāku automatizētu mašīnu vai moduļu komplekss, kas apvienots ar transporta sistēmas palīdzību un manipulatoriem, palīgierīcēm.

jaudīgas ierīces, vienota grupas vadības sistēma no centrālā datora, nodrošinot viena veida detaļu kompleksu apstrādi ar dažādām darbību secībām.

Elastīgs ražošanas sistēmas(GPS) ir paredzēti jaunu produktu automatizētai projektēšanai un ražošanai maza apjoma daudzproduktu ražošanas apstākļos.

Valsts ugunsdzēsības dienesta pāreju uz jaunu produktu ražošanu nodrošina programmatūra bez manuālas iekārtu pārstrukturēšanas. GPS apvieno vairākus kompleksus, no kuriem katrs kontrolei izmanto lokālo datoru. Priekš vispārējā vadība GPS komplekss izmanto jaudīgu galveno datoru, un visa pārvaldības struktūra ir balstīta uz hierarhijas principu.

Uz att. 13.6 parādīts strukturālā shēma GPS vadība, kas ietver šādas apakšsistēmas:

Projektēšana CAD - sistēma automātisks dizains jaunu produktu dizaini, kas sastāv no projektētāja automātiskajām darbstacijām (ARM-K);

CAD tehnoloģija - automātiskā projektēšanas sistēma tehnoloģiskie procesi jaunu produktu ražošana, kas sastāv no tehnologa automātiskajām darba vietām (ARM-T);

OKP sistēma - darbības plānošanas sistēma, kas savienota caur datoru ar automātiskā sistēma ražošanas vadība (APCS);

SAP - sistēma automātiskai vadības programmu sagatavošanai CNC iekārtām un automātiskajiem manipulatoriem;

SAC ir automātiskās vadības un diagnostikas sistēma, kas kontrolē visu GPS iekļauto sistēmu darbību, kā arī fiksē un klasificē defektus visās apakšsistēmās.

Turklāt automatizētā ražošanas sistēma ietver apakšsistēmas 7 ... 7, kas parādītas attēlā. 13.6.

Katrā sistēmā un apakšsistēmā izmantoto datoru klase ir atkarīga no veikto uzdevumu sarežģītības. Kopumā GPS vadība ir datoru komplekss, kas saistīts ar automatizēto vadības sistēmu.

Industriālie roboti

Robots sauc par automātisko mašīnu fiziskais darbs cilvēka vietā. Robotu darbības joma ir ļoti plaša. Kosmosa un okeānu dzīļu izpēte, Lauksaimniecība, transporta un rūpnieciskā ražošana, celtniecība - visur ir steidzami vajadzīgas šādas mašīnas. Roboti var aizstāt cilvēku, strādājot dzīvībai un veselībai bīstamos apstākļos, atbrīvot viņu no vienmuļa, nogurdinoša, nepatīkama darba. Vislielākā attīstībašobrīd saņemti industriālie roboti, kas ir sarežģītās automatizācijas svarīgākā sastāvdaļa ražošanas procesiem. Industriālie roboti no tradicionālajiem automatizācijas instrumentiem atšķiras ar reproducējamo kustību daudzpusību un spēju tās ātri mainīt uz jaunām operācijām, kā arī spēju apvienot tos kompleksos kopā ar procesu iekārtām.

Robotus galvenokārt izmanto mašīnbūvē, lai aizstātu darbiniekus, strādā apkalpošanā darbgaldi, preses, krāsnis un citi tehnoloģiskās iekārtas, kā arī veikt tādas pamata tehnoloģiskās darbības kā metināšana, vienkārša montāža, transportēšana utt. Rūpniecisko robotu izmantošana ļauj ne tikai vispusīgi automatizēt atsevišķu iekārtu darbību, bet arī pāriet uz atsevišķu sekciju automatizāciju, piemēram, apstrādi, štancēšanu, punktmetināšanu, izveidojot robotu kompleksi.Šādi kompleksi ir obligāti neatņemama sastāvdaļa GPS - augstākas sistēmas (sasniedzamas modernās tehnoloģijas) ražošanas automatizācijas līmenis.

Galvenais uzdevums, ko veic rūpnieciskie roboti, ir manipulatīvas darbības ražošanas procesā.

Manipulatīvas darbības- tā ir priekšmetu (sagataves, gatavās daļas) un instrumentu (instrumentu) kustība un orientācija telpā. Pamatojoties uz rūpnieciskā robota galveno uzdevumu, to var definēt kā komplektu mehāniskās rokas- manipulatori un vadības ierīce. Vispārīgā gadījumā robotam var būt arī transportlīdzekļi.

Vienkāršākie roboti, kuru galvenais uzdevums ir veikt noteiktas kustības tiek izsauktas programmas dotās (manipulācijas). automātiskie manipulatori. Atkarībā no veiktā darba sarežģītības ir trīs veidu automātiskie manipulatori – trīs paaudzes.

robotu rokas pirmā paaudze strādā pēc stingras programmas, un to mijiedarbību ar vidi ierobežo elementāras atgriezeniskās saites. Pirmās paaudzes roboti var būt jūtīgi, t.i. ir pieskāriena sensori (jo īpaši skārienjutīgie sensori - taustes sensori, kas ļauj regulēt roktura saspiešanas spēku). Vide, kurā darbojas šādi roboti, ir jāorganizē noteiktā veidā. Tas nozīmē, ka visiem priekšmetiem (sagatavēm un gatavām detaļām, instrumentiem, konstrukcijas elementiem, darbgaldiem, iekārtām utt.) ir jāatrodas noteiktās vietās un ar noteiktu orientāciju telpā. Šī prasība uzliek dažus ierobežojumus pirmās paaudzes robotroku lietošanai.

robotu rokas otrā paaudze piemīt pielāgošanās vides apstākļiem elementi un spēj risināt sarežģītākas problēmas. Tie ir jūtīgi roboti, kuriem ir sensori sensori, kas ļauj koordinēt kustības, pamatojoties uz uztvertajiem stāvokļa signāliem. vide. Jo īpaši tie var būt taustes sensori, kas ļauj mainīt izstrādāto spēku, atrašanās vietas sensori (gaismas, ultraskaņas, televīzijas, gamma staru utt.), kas ļauj mainīt manipulatora trajektoriju, kad parādās šķērslis, nepieciešamība. apvienot detaļas, kas nav skaidri orientētas telpā utt.

robotu rokas trešā paaudze spēj loģiski apstrādāt ienākošo informāciju, t.i. ir mākslīgais intelekts. Šie roboti spēj mācīties un pielāgoties, var uzturēt dialogu ar cilvēku operatoru, atpazīt un analizēt sarežģītas situācijas, veidot koncepcijas un veidot vides modeli, plānot uzvedību rīcības programmas veidā (ņemot vērā iepriekšējo pieredzi) u.c. Ošu darbs pie tādiem sarežģīts algoritms iespējams tikai ar datoru.

Parka pamatu nozarē šobrīd veido pirmās paaudzes roboti kā vienkāršākie, uzticamākie un ekonomiskākie.

Uz att. 13.7 shematiski attēlota automātiskās robotas rokas ierīce, un att. 13.8 parāda tā vadības funkcionālo diagrammu. Strukturāli šāds robots sastāv no divām galvenajām daļām: izpildvaras, kurā ietilpst manipulators vai manipulatori (M) un kustības ierīce (PM), un vadības, t.i., robota vadības ierīce (CU).

Robota rokai ir horizontāla roka 3, kas var kustēties gan horizontāli (pa x asi), gan vertikāli (pa x asi). T) virzieni attiecībā pret statīvu 2. Šajā gadījumā statīvu var pagriezt leņķī a ap vertikālo asi 2 attiecībā pret fiksēto pamatni 1. Rokas mehānisms fiksēts rokas galā 4, papildus nodrošinot divas satveršanas brīvības pakāpes 5: griešanās ap rokas garenisko asi leņķī p un rotācija (šūpošanās) attiecībā pret perpendikulāro asi plkst stūrī plkst Lai fiksētu daļu, rokturi 5 var automātiski aizvērt (kustība bultiņas virzienā BET).


(taisnstūrveida, cilindrisks, sfērisks, kombinēts) darba korpusa pārnēsājamas kustības īstenošanai (manipulatora faktiskās rokas kustība), manipulatora darba zona var būt paralēlskaldņa, cilindra formā, bumba un sarežģītāki telpiskie ķermeņi. Tā kā attēlā redzamā manipulatora roka. 13.7, ir viena rotācijas un divas translācijas brīvības (mobilitātes) pakāpes: kustība pa asīm X Un plkst un rotācija ap 2. asi, tā darba zona izskatās kā cilindrs. Birstes kustība - rotācija ap asi X un šūpoties ap asi plkst orientējas. Automātiskajiem robotizētajiem manipulatoriem var būt no trīs līdz septiņām mobilitātes pakāpēm, un to darba ķermeņa ierīce ir atkarīga no robota mērķa.

Robotos, kas veic iekraušanas un izkraušanas operācijas, transportēšanu, instrumentu maiņu, tie izmanto un Dažādi tver, nodrošinot manipulācijas objekta uztveršanu, orientāciju un saglabāšanu. Robotos, kas veic tehnoloģiskās operācijas, darba korpuss var būt smidzināšanas pistole, metināšanas galva, uzgriežņu atslēga vai cits instruments.

Satvērēju darbības principi un konstrukcijas ir ļoti dažādas, jo izmēri, forma un fizikāli ķīmiskās īpašības manipulācijas objekti var būt ļoti dažādi. Pēc manipulācijas objekta notveršanas un noturēšanas metodes satveršanas ierīces iedala mehāniskās, vakuuma, elektromagnētiskās un kombinētās.

Manipulatora izpildmehānismi tiek darbināti ar motoriem, kuru skaits ir atkarīgs no tā mobilitātes pakāpju skaita. Ir manipulatori, kuriem ir viens dzinējs vairākām brīvības pakāpēm, kas aprīkoti ar sajūgiem kustības sadalei. Piedziņas motora veids ir atkarīgs no manipulatora mērķa un tā parametriem. Pašlaik pneimatiskie, hidrauliskie un elektromotori tiek izmantoti aptuveni vienādi.

Mobilajiem robotiem var būt dažādas ierīces kustības - no labi zināmām ripināšanas ierīcēm līdz staigāšanas mehānismiem (pedipulatoriem), kas ir izstrādāti nesen.

Robotiskā manipulatora vadības ierīci var izgatavot neatkarīgas (strukturāli izolētas) vienības veidā vai iebūvēt tās izpilddaļas korpusā. Parasti vadības ierīcē (skat. 13.8. att.) ietilpst: vadības panelis (CP), kas ļauj ievadīt un vadīt uzdevumu; atmiņas ierīci (atmiņu), kurā glabājas darba programma; manipulatora un kustības ierīces servo piedziņas mehānismi; pastiprinātāji; pārveidotāji; barošanas avoti; vadības elementi (releji, kontaktori, spoles, strūklas caurules, kustības sadalītāji, solenoīda vārsti utt.).

Atgriezeniskās saites sensoru skaitu vadības ķēdē (DOS1, DOS2) nosaka manipulatora brīvības pakāpju skaits un tā kustības koordinātu skaits. izpildierīce. Tos izmanto sekotāju piedziņā, lai kontrolētu manipulatora darba korpusa un kopumā visa tā izpildmehānisma (DA) kustību.

Kā kustības atgriezeniskās saites sensori robotizētajos manipulatoros tiek izmantoti potenciometri, selsini, rotējoši transformatori, induktosīni, kodēšanas pārveidotāji u.c.

Sensoriem un adaptīviem robotiem var būt pieskāriena sensori uztveršanai Papildus informācija par faktisko situāciju savu manipulatoru darbības zonā. Tā kā sensoru sistēmā ir iekļauti skārienjutīgie sensori, robotizētajos manipulatoros papildus taustes un atrašanās vietas sensoriem var izmantot arī citus sensorus: temperatūru, spiedienu, magnētiskais lauks, krāsas utt. Sensorā informācija tiek ievadīta skaitļošanas ierīcē (CD), lai koriģētu robota darbību.

Robota roka veido galveno darba spēku Y x uz tehnoloģiskām iekārtām vai manipulācijas objekta (sagataves, detaļas, instrumenta). Turklāt tehnoloģiskajām iekārtām var piemērot kontroles darbības. (U 1 , U 2) un tehnoloģiju komandas 2 tieši no procesa vadības bloka (PCU) - manipulatora darba kustību laikā bloķēt iekārtas darbību, mainīt iekārtas darbības režīmu utt. Savukārt informācija un vadības darbības uz šo robotu var nākt no tehnoloģiskām iekārtām vai citiem robotiem (nosacīti no attālās uzrādes sensoriem).

Robotu sistēmās un GPS sistēmās robots var saņemt ievades datus G1 no augstāka ranga (līmeņa) vadības ierīcēm.

Tātad no galvenā datora vadības darbs komplekss vai GPS, var pienākt jaunas darba programmas, kā arī komandas, kas koriģē doto programmu vai saskaņo robota rokas darbību ar citu robotu darbību vai ar tehnoloģisko iekārtu darbības procesu.

Bezsaistes meistara ietekme G2 izveidota ar atmiņā saglabātu programmu. Iestatīšanas vai apmācības režīmā kapteinis ietekmē G3 operators izveidojis caur PU. Šajā gadījumā robota skaitļošanas ierīce var būt dažādi līmeņi(robotos ar ciklisku programmas vadība WU nav). Jo daudzpusīgāks ir robots un sarežģītāki ar tā palīdzību risināti uzdevumi, jo augstāks CS līmenis: mikroprocesors, mikro- vai minidators. Robotu kompleksos un GPS tiek izmantoti vidējas un lielas jaudas datori, kā arī vairāku datoru kompleksi.

Rūpnieciskie roboti-manipulatori tiek klasificēti pēc vairākām šādām galvenajām pazīmēm, kas iekļautas to veida simbolā:

manipulatoru skaits (1M, 2M, 3M, ...);

mobilitātes pakāpju skaits, ņemot vērā kustības ierīci (2; 3 vai vairāk);

darba zonas veids (plakans - Pl, virsma - Pv, paralēlskaldņa formā - Pr, sfērisks - Sh, kombinēts - PrTsl, TslSh, PrSh);

kravnesība;

Manipulatora piedziņas tips (pneimatiskā - Pn, hidrauliskā - G, elektromehāniskā - E, kombinētā - GPn, GE, EPn);

vadības sistēmas veids (ciklisks - C, pozicionāls - P, kontūra - K, saprātīgs robots - O, ar mākslīgo intelektu - I);

precizitātes klase (0; 1; 2; 3).

Piemēram, robotu roka ar simbols 1M4Tsl-5EK1 ir viens manipulators ar četrām brīvības pakāpēm, darba zona cilindriska forma, kravnesība 5 kg, elektromehāniskā piedziņa, kontūru kontroles sistēma, pirmās klases precizitāte (trajektorijas reproducēšanas kļūda no 0,01 līdz 0,05%). Daļa robotu raksturojošās informācijas tiek norādīta mutiski (kustības ierīces klātbūtne, atsevišķa vai kopīga piedziņa atbilstoši brīvības pakāpēm, adaptīvā vai neadaptīvā vadība, izpildes veids - karstumizturīgs, sprādziendrošs, normāls, utt.).

Attēlā parādīta vispārēja palielināta CNC sistēmas blokshēma. Tas ietver šādus galvenos elementus: CNC ierīce; mašīnas darba korpusu padeves piedziņas un katrai kontrolētajai koordinātei uzstādīti atgriezeniskās saites sensori (DOS). CNC ierīce ir paredzēta, lai veiktu mašīnas darba korpusa vadības darbības saskaņā ar vadības programmu, kas ievadīta uz perforētās lentes. Vadības programma tiek nolasīta secīgi viena kadra ietvaros ar glabāšanu atmiņas blokā, no kurienes tiek ievadīta tehnoloģisko komandu, interpolācijas un padeves ātrumu blokos. Interpolācijas bloks ir specializēta skaitļošanas ierīce (interpolators), kas formulē instrumenta kustības daļēju trajektoriju starp diviem vai vairākiem vadības programmā norādītajiem punktiem. Izvades informācija no šī bloka nonāk padeves piedziņas vadības blokā, kas parasti tiek parādīta kā impulsu secība katrai koordinātei, kuras frekvence nosaka padeves ātrumu, un skaitlis nosaka kustības apjomu.

Informācijas ievades un nolasīšanas bloks ir paredzēts vadības programmas ievadei un nolasīšanai. Lasīšana tiek veikta secīgi pa rindiņai viena kadra ietvaros.

Atmiņas bloks. Tā kā informācija tiek lasīta secīgi un tiek izmantota uzreiz vienā kadrā, to nolasot, tā tiek saglabāta atmiņas blokā. Šeit tas tiek arī uzraudzīts un tiek ģenerēts signāls, kad perforētajā lentē tiek konstatēta kļūda. Tā kā informācijas apstrāde notiek secīgi pa kadriem un informācijas nolasīšanas laiks no viena kadra ir aptuveni 0,1 - 0,2 s, informācijas pārraidē rodas sprauga, kas nav pieļaujama. Tāpēc tiek izmantoti divi atmiņas bloki. Kamēr tiek apstrādāta viena kadra informācija no pirmā atmiņas bloka, otrais kadrs tiek nolasīts un saglabāts otrajā blokā. Laiks informācijas ievadīšanai no atmiņas bloka interpolācijas blokā ir niecīgs. Daudzās CNC sistēmās atmiņas bloks var saņemt informāciju, apejot ievades bloku un nolasot tieši no datora.



interpolācijas bloks. Šī ir specializēta skaitļošanas ierīce, kas veido daļēju instrumenta ceļu starp diviem vai vairākiem vadības programmā norādītajiem punktiem. Šis ir vissvarīgākais bloks CNC kontūrēšanas sistēmās. Bloka pamatā ir interpolators, kas pēc vadības programmas norādītajiem kontūras posma skaitliskiem parametriem atjauno funkciju f (x, y). X un Y koordinātu vērtību intervālos interpolators aprēķina šīs funkcijas starppunktu koordinātu vērtības.

Interpolatora izejās tiek ģenerēti laikā stingri sinhronizēti vadības impulsi, lai mašīnas darba korpusu pārvietotu pa attiecīgajām koordinātu asīm.

Tiek izmantoti lineāri un lineāri apļveida interpolatori. Saskaņā ar to pirmie veic lineāru interpolāciju, bet otrie lineāru un cirkulāru.

Lineārais interpolators nodrošina, piemēram, darba ķermeņa kustību ar griezēju ar diametru starp diviem atskaites punktiem taisnā līnijā ar novirzi no dotās kontūras par vērtību .


Šajā gadījumā sākotnējā informācija interpolatoram ir koordinātu pieauguma lielums un apstrādes laiks, pārvietojoties pa taisnu līniju, t.i. , kur S ir iestatītais instrumenta padeves ātrums.

Lineāri apļveida interpolatora darbību var veikt pēc novērtēšanas funkcijas F metodes. Metode slēpjas faktā, ka, ģenerējot nākamo vadības impulsu, loģiskā ķēde novērtē, uz kuras koordinātes šis impulss jāizdod, lai. ka darbgalda darba korpusa kopējā kustība to maksimāli pietuvina norādītajai kontūrai.


Interpolētā līnija (skat. att. a) sadala plakni, kurā tā atrodas divos apgabalos: virs līnijas, kur novērtēšanas funkcija F>0, un zem līnijas, kur F<0. Все точки, лежащие теоретически заданной линии, имеют F=0.

Interpolācijas trajektorija ir noteikta elementāru pārvietojumu secība pa koordinātu asīm no sākuma punkta ar koordinātām līdz gala punktam ar koordinātām , .

Ja trajektorijas starppunkts atrodas apgabalā F>0, tad nākamais solis tiek sperts pa X asi Ja starppunkts atrodas apgabalā F.<0, шаг делается по оси Y. Аналогично происходит работа интерполятора при круговой интерполяции (см. рис. б).

Padeves piedziņas vadības bloks. No interpolācijas bloka informācija tiek ievadīta padeves piedziņas vadības blokā, kas to pārvērš padeves piedziņu vadīšanai piemērotā formā. Pēdējais tiek veikts tā, ka, saņemot katru impulsu, mašīnas darba korpuss pārvietojas par noteiktu daudzumu, kas raksturo CNC sistēmas diskrētumu. Katram impulsam pienākot, kontrolējamais objekts pārvietojas par noteiktu summu, ko sauc par impulsa cenu, kas parasti ir 0,01 - 0,02 mm. Atkarībā no iekārtās izmantotā piedziņas veida (slēgta vai atvērta, fāze vai amplitūda), vadības bloki ievērojami atšķiras. Slēgta cikla fāzes tipa piedziņās, kurās izmanto atgriezeniskās saites sensorus rotējošu transformatoru veidā, kas darbojas fāzes nobīdes režīmā, vadības bloki ir impulsa-fāzes maiņstrāvas pārveidotāji un fāzes diskriminatori, kas salīdzina signāla fāzi fāzes izejā. pārveidotājs ar atgriezeniskās saites sensora fāzi un izvada atšķirības kļūdas signālu piedziņas jaudas pastiprinātājam.

Padeves ātruma bloks - nodrošina noteiktu padevi pa kontūru, kā arī paātrinājuma un palēninājuma procesus apstrādes posmu sākumā un beigās saskaņā ar doto likumu, visbiežāk lineāru, dažreiz eksponenciālu. Papildus darba padevei (0,5 - 3000 mm / min) šis bloks, kā likums, nodrošina arī tukšgaitu ar palielinātu ātrumu (5000 - 20 000 mm / min).

Vadības un indikācijas panelis. Operators sazinās ar CNC sistēmu, izmantojot vadības un displeja paneli. Ar šī paneļa palīdzību tiek iedarbināta un apturēta CNC sistēma, pārslēgts darba režīms no automātiskā uz manuālo utt., kā arī padeves ātruma un instrumenta izmēru korekcija un instrumenta sākuma stāvokļa izmaiņas visas vai dažas koordinātas. Šajā konsolē ir gaismas signāls un digitālā indikācija.

Programmas korekcijas bloks tiek izmantots, lai mainītu ieprogrammētos apstrādes parametrus: padevi un instrumenta izmērus (garumu un diametru).

Konservēto ciklu bloks tiek izmantots, lai vienkāršotu programmēšanas procesu, apstrādājot detaļas atkārtojošos elementus (piemēram, urbumu urbšana, vītņošana utt.), tiek izmantots konservēto ciklu bloks. Piemēram, tādas kustības kā ātra izņemšana no gatavās bedrītes nav ieprogrammētas uz perforētas lentes - tas ir iekļauts attiecīgajā ciklā (G81).

Tehnoloģisko komandu bloks nodrošina mašīnas cikla (tā cikliskās automatizācijas) kontroli, ieskaitot griezējinstrumenta meklēšanu un analīzi, vārpstas apgriezienu pārslēgšanu, mašīnas kustīgo darba korpusu nostiprināšanu un atsprādzēšanu un dažādus bloķētājus.

Barošanas bloks nodrošina nepieciešamo pastāvīgo spriegumu un strāvu visiem CNC blokiem no parastā trīsfāzu tīkla. Šī bloka iezīme ir sprieguma stabilizatoru un filtru klātbūtne, kas aizsargā CNC elektroniskās shēmas no traucējumiem, kas vienmēr rodas rūpnieciskajos elektroenerģijas tīklos.

Atsauksmes sensori (DOS)

DOS ir paredzēti, lai pārveidotu mašīnas darba korpusa lineārās kustības elektriskos signālos, kas satur informāciju par kustību virzienu un lielumu.

Visu DOS daudzveidību var nosacīti iedalīt leņķiskā (apļveida) un lineārā. Apļveida DOS parasti pārveido vadošās skrūves griešanās leņķi vai mašīnas darba korpusa kustību caur zobratu un zobratu. Apļveida DOS priekšrocība ir to neatkarība no mašīnas darba korpusa kustības garuma, viegla uzstādīšana uz mašīnas un ērta darbība. Trūkumi ietver darba korpusa nobīdes netiešās mērīšanas principu un līdz ar to mērījumu kļūdu.

Tēma 1.6. CNC uzdevumi

CNC ierīce ir vadības ierīce attiecībā pret iekārtu. Tajā pašā laikā tas pats ir kontroles objekts, mijiedarbojoties ar vidi, kas ir operators, augstākā līmeņa dators utt. Ja no šīm pozīcijām aplūkosim uzdevumus, kas tai būtu jāatrisina, tad var izdalīt šādus uzdevumus:

Ģeometrisks uzdevums ir CNC mijiedarbība ar mašīnu, lai kontrolētu detaļas formēšanu. Šīs problēmas risinājums ir rasējuma ģeometriskās informācijas attēlošana tādu mašīnas darba ķermeņu kustību kopumā, kas materializē zīmējumu izstrādājumā.

Loģiskais uzdevums ir vadīt diskrēto elektroautomātiku, t.i. mašīnas palīgoperāciju automatizācija (instrumenta iespīlēšana, instrumenta maiņa utt.).

Tehnoloģiskais izaicinājums ir pārvaldīt darbplūsmu un panākt nepieciešamo detaļu apstrādes kvalitāti ar zemākām izmaksām.

Termināla uzdevums ir CNC mijiedarbība ar vidi.

ģeometriskā problēma

Ģeometriskā uzdevuma būtību var definēt šādi: attēlot rasējuma ģeometrisko informāciju tādu darbgalda formēšanas kustību kopumā, kas materializē zīmējumu galaproduktā. Katrai mašīnai ir savs elektrisko piedziņu komplekts, kas atrodas atbilstoši koordinātu sistēmai. Elektriskās piedziņas ir izvietotas tā, lai nodrošinātu atbilstošās klases detaļu apstrādi, t.i. virziet instrumentu (vai sagatavi) pa vadotnēm.

Piemēram, virpošanas grupas mašīnām detaļas profilu veido, instrumentu pārvietojot vienā plaknē, tāpēc šīs grupas mašīnas ir aprīkotas ar divu piedziņu komplektu, kas pārvieto instrumentu pa garenvirziena un šķērsvirziena vadotnēm.

Loģisks uzdevums

Mūsdienu CNC iekārtās tiek automatizētas daudzas palīgoperācijas, ko sauc arī par tehnoloģiskajām. Tie ietver: instrumentu nomaiņu, instrumenta iespīlēšanu/atsprādzēšanu, padeves kārbas pārslēgšanu, armatūras vadību, dzesēšanu, aizsargu, eļļošanu utt. Visas šīs funkcijas veic cikliskās elektroautomātikas sistēma - mehānismu un mehānismu grupu automātiskās vadības sistēma, kuras uzvedību nosaka diskrētu darbību kopums ar pēctecības un paralēlisma attiecībām. Turklāt atsevišķas darbības tiek ierosinātas ar elektriskiem vadības signāliem, un to maiņas nosacījumi veidojas informācijas signālu ietekmē, kas nāk no vadības objekta. Visus sarežģītos cikliskos procesus, kas tiek veikti CNC mašīnā, var attēlot kā automatizācijas ciklus un darbības. CNC mašīnas automatizācijas cikls ir darbību secība, ko vārdā nosauc viens no trim vadības programmas informācijas vārdiem: “Galvenais kustības ātrums”, “Instrumenta funkcija”, “Palīgfunkcija”. Automatizācijas cikls sastāv no operācijām, un ar darbību var saprast jebkuru diskrēta mehānisma neatkarīgu darbību, ko veic viens dzinējs, ko atver neatkarīgs vadības signāls, kas apstiprināts vai neapstiprināts, kad to noslēdz ar informatīvo signālu.

Informācijas vārds "Galvenās kustības ātrums" sākas ar adresi S, kam seko skaitļu kombinācija, kas dažādos gadījumos nosaka vai nu griešanas ātrumu, vai vārpstas ātrumu. Galvenās kustības ātruma kodēšanai tiek izmantotas tiešās apzīmēšanas metodes, ģeometriskās un aritmētiskās progresijas un simboliskā metode.

Tiešā apzīmēšanas metode ir visredzamākā: vārds S800 nozīmē, piemēram, cikla izsaukšanu, kas iestata ātrumu uz 800 min-1. Kodējot ar ģeometriskās progresijas metodi, rotācijas frekvence tiek apzīmēta ar nosacīto kodu 00, .... 98, un patiesās vērtības veido ģeometrisko progresiju: ​​0; 1,12; 1,25; 1,40; ...; 80 000.

Informācijas vārds "Rīka funkcija" sākas ar T adresi, kam seko viena vai divas ciparu grupas. Pirmajā gadījumā vārds norāda tikai izsauktā instrumenta numuru, un nobīdes numuru šim instrumentam nosaka cits vārds ar adresi D. Otrajā gadījumā otrā ciparu grupa norāda instrumenta garuma numuru, pozīcija vai diametra nobīde. Piemēram, vārdā Т1218: Т – adrese, 12 – instrumenta numurs; 18 - korektora numurs.

Informācijas vārds "Palīgfunkcija" definē dažādas komandas mašīnas un pašas CNC cikliskajiem mehānismiem. Palīgfunkcijas tiek iestatītas ar vārdiem ar adresi M un nosacītu divciparu koda kombināciju 00, ..., 99. Dažas biežāk lietotās palīgfunkcijas ir norādītas tabulā. 1.2. Citas palīgfunkcijas tiek ieviestas, veidojot konkrētu mašīnu un konkrētu CNC ierīci.

Ciparu vadība metāla griešanas mašīnas sauc par mašīnas darba korpusu vadību, apstrādājot sagatavi saskaņā ar vadības programmu, kas ir komandu secība burtciparu kodā (simboliskā formā) īpašā valodā. Galvenā atšķirība starp CNC sistēmām un iepriekš aplūkotajām vadības sistēmām slēpjas vadības signālu secības aprēķināšanas metodē un pārsūtīšanai uz mašīnas darba korpusiem.

Zīmējumā tehnoloģiskā informācija tiek uzrādīta grafisku attēlu (kontūra), skaitļu (izmēru), simbolu (raupjuma), teksta u.c. Iepriekš aplūkotajās vadības sistēmās apstrādes programma ir iemiesota fizikālos analogos: kopētāji, izciļņi, pārvietošanās pieturas, plākstera paneļa spraudņu novietojums utt. To izgatavošana ir ļoti darbietilpīgs process, un to pavada kļūdas aprēķinos. kopētāja profils un kļūdas to ražošanā. Darbojoties atacīns kopētāji nolietojas, kas rada papildu kļūdu.

CNC sistēmās vadības programma ietver:

Tehnoloģiskās komandas, kas līdzīgas PLC komandām (instrumenta izvēle, vārpstas ātruma un padeves ātruma iestatīšana, dzesēšanas šķidruma ieslēgšana/izslēgšana utt.);

Ģeometriskās komandas darba ķermeņa pārvietošanai pa noteiktu trajektoriju, kas nav pieejamas PLC (RO secīgo pozīciju koordinātu iestatīšana);

Sagatavošanas komandas, kas kalpo pašas vadības ierīces vadīšanai un tās darbības režīmu iestatīšanai.

Katra komanda ir cilvēka (CNC ierīču tehnologa-programmētāja) izpratnei viegli pieejams simbolu un ciparu kopums, kas vienkāršo programmēšanu un samazina kļūdu skaitu programmā. Tālāk ir norādīti galvenie termini, kas tiek lietoti, programmējot CNC.

Nulles daļas punkts(nulles daļa) - daļas punkts, kura koordinātas tiek ņemtas par nulli koordinātu sistēmā, kas saistīta ar daļu. No daļas nulles tiek atdalīti apstrādāto virsmu izmēri. Mašīnas nulles punkts(mašīnas nulle) - punkts telpā, kuram ir nulles koordinātas koordinātu sistēmā, kas saistīta ar mašīnu (parasti sakrīt ar armatūras bāzes punktu). Darbgaldu sistēmas koordinātu asis parasti ir paralēlas mašīnas vadotnēm un vārpstas rotācijas asij

Rīsi. 6.4. Aprēķināto trajektoriju piemēri

Instrumentu centrs - instrumenta fiksētais punkts attiecībā pret turētāju, kuram aprēķina trajektoriju. Frēzei tas ir tā augšdaļa, griezējam tas ir griezēja ass un tā gala virsmas krustošanās punkts.

Mašīnas koordinātu sistēmu nosaka mašīnas konstrukcija, un katrai daļai var būt viena vai vairākas savas koordinātu sistēmas, kuras nosaka, pamatojoties uz apstrādājamo virsmu apraksta ērtību. NC ģeometriskās komandas tiek iestatītas detaļas koordinātu sistēmā un tiek pārsūtītas uz mašīnas koordinātu sistēmu NC izpildes laikā.

sākumpunkts(mašīna) - punkts mašīnas koordinātu sistēmā, ko izmanto kā NC darbības sākumpunktu, kas savieno mašīnas nulli un daļas nulli.

Paredzamā trajektorija - instrumenta centra trajektorija, kas tiek aprēķināta no apstrādāto virsmu ģeometrijas, ņemot vērā instrumenta ģeometriju. Vienkāršākajā gadījumā aprēķinātā trajektorija sakrīt ar detaļas kontūru (piemēram, pagriežot, kad instrumenta centrs ir instrumenta gals). Tā var būt vienāda attāluma līkne (6.4. att., a) vai sarežģītāka līkne (6.4. att., b).

Atsauces ģeometriskais vai tehnoloģiskais punkts - tas ir aprēķinātās trajektorijas punkts, kurā mainās trajektoriju aprakstošais likums vai mainās apstrādes nosacījumi.

Zemāk vienkāršākā programma universālajā CNC programmēšanas valodā CLDATA (Catter Location Data - dati par griešanas malas pozīciju) cilindriskas virsmas ārējai pagriešanai un gala virsmas apgriešanai (6.5. att.) ar komentāriem, kas sastādīta saskaņā ar ISO standarts.

Trajektorijas punktu koordinātas tiek iestatītas no detaļas nulles punkta, kas šajā piemērā ir daļas ass krustpunkts ar tās labo galu, Z ass ir vērsta pa daļas asi pa labi, ass X - gar rādiusu.

Rīsi. 6.5. Ārējās cilindriskās virsmas pagriešanas un gala virsmas apgriešanas shēma uz CNC mašīnas

N10 G90 G95 S670 M4 - ceļa punktu koordinātas - absolūtais (G90), vārpstas ātruma iestatījums: iestatiet griešanās ātrumu (G95) 670 apgr./min (S670)), griešanos pretēji pulksteņrādītāja virzienam (M4);

N15 GO X50 Z1.5 T1l M8 - ātrā instrumenta pieeja: instrumenta pozicionēšana (GO) ar kodu 11 (T11) uz punktu ar koordinātām X = 50 mm (X50), Z = 1,5 mm (Z1,5), 1 , 5 mm - ievada sekcija, ieslēdziet dzesēšanu ar kodu 8 (M8);

N20 Gl Z-10 F0.35 - darba gājiens - virpošana: lineāra

interpolācija (G1) (trajektorija - taisnas līnijas segments) no iepriekšējā punkta X = 50 mm, Z = 1,5 mm līdz punktam ar tādu pašu X koordinātu un Z koordinātu - -10 mm (Z-10) ar aksiālo padevi S = 0 , 35 mm/apgr. (F0.35);

N25 G95 S837 M4 - vārpstas apgriezienu skaita iestatīšana: Es iestatīju ātrumu (G95) 837 apgr./min (S837)), atkal griešanās pretēji pulksteņrādītāja virzienam;

N30 Gl X56 F0.3 - vērsts uz augšu 5+1 mm: lineārā interpolācija (G1) uz punktu X = 56 mm, Z = -10 mm (X56) ar radiālo padevi S = 0,3 mm/apgr. (F0. 3);

N35 GO X70 Z30 - instrumenta ātra ievilkšana pa labi: pozicionēšana uz punktu X = 70 mm, Z = 30 mm (Z30);

N40 M02 - programmas beigas.

Programma tiek ierakstīta uz perforētās lentes vai ierakstīta magnētiskajā lentē vai diskā, pēc tam komandas tiek ievadītas CNC, atšifrētas, CNC izdod rīkojumus iekārtas darba orgāniem, gaida kārtējās komandas izpildi un pāriet uz nākamo. Katra komanda nodrošina mašīnu vadības sistēmu sarežģītu darbību automātisku izpildi, kas saistītas ar darba ķermeņu pārvietošanos laikā, ja rodas traucējumi no ārējās vides (barošanas sprieguma svārstības, sagataves cietība, berze utt.). - Komandas tiek izpildītas secīgi, pāreja uz nākamo komandu iespējama tikai pēc esošās pabeigšanas.

Vadības programmas bloks - UE daļa, kas tiek veikta kopumā (instrumentu piegāde, pāreja utt.). Bloķēt vai kontroles programmas vadītājs - kadru komplekts, kas veikts ar vienu tehnoloģiskās sistēmas iestatījumu (iepriekš aplūkotais piemērs). Vadības programmas galvenais rāmis- pirmais pēc apstrādes apturēšanas iestata jaunos tehnoloģiskās sistēmas iestatījumus, kas nepieciešami apstrādes turpināšanai. Atlikušie bloka (nodaļas) kadri nosaka secīgas izmaiņas galvenā kadra definētajos iestatījumos.

ROM CNC tiek ievietots vadības signālu secības apakšprogrammu veidā, kas nepieciešamas, lai iekārta veiktu galvenās darbības, kas saistītas ar sagataves apstrādi. CNC ir tulks, kas atkodē nākamo NC komandu un palaiž atbilstošo apakšprogrammu šīs komandas izpildei (piemēram, apakšprogramma, lai kontrolētu instrumenta ātru tuvošanos vēlamajam punktam G0), kas noved pie releju, sajūgu, ceļojumu slēdži utt. un dažādu tehnoloģisko komandu izpildes nodrošināšana (instrumentu maiņa, vārpstas apgriezienu pārslēgšana, suportu kustība u.c.).

Pastāvīgs cikls - bieži sastopama NC komandu secība, kas veidota kā standarta CNC apakšprogramma, kuru izsauc viena NC makro instrukcija (piemēram, apakšprogrammas cilindriskas virsmas pagriešanai, vītņošanai, urbumu urbšanai). Cilpu izmantošana vienkāršo programmēšanu un samazina NC garumu.

Interpolators- CNC bloks, kas atbild par to trajektorijas starppunktu koordinātu aprēķināšanu, kas instrumentam jāšķērso starp NC norādītajiem punktiem. Interpolatoram kā ievades dati ir NC komanda, lai pārvietotu instrumentu no sākuma uz beigu punktu pa kontūru taisnas līnijas segmenta, riņķa loka utt. veidā, piemēram:

N15 G0 X50 Z1.5 T1l M8 - ātra piebraukšana taisnā līnijā;

N20 Gl Z-10 F0.35 - darba gājiens taisnā līnijā.

Interpolatora darbības rezultāts ir pareizajā laikā izdoto padeves piedziņas vadības impulsu secība, nodrošinot nepieciešamo suporta kustības ātrumu un apjomu vai nepieciešamos likumus. X(t), Y{ t), Z(t) darba ķermeņa koordinātu izmaiņas laikā. Tieši interpolators ir vairāku koordinātu padeves piedziņas automātiskās vadības sistēmas kapteinis, kas atveido nepieciešamo trajektoriju.

Lai nodrošinātu trajektorijas reproducēšanas precizitāti apmēram 1 µm (pozīcijas sensoru precizitāte un suporta pozicionēšanas precizitāte ir aptuveni 1 µm), interpolators ģenerē vadības impulsus ik pēc 5...10 ms, kam nepieciešams liels ātrums. no tā.

Lai vienkāršotu interpolatora algoritmu, dotā līklīnijas kontūra parasti tiek veidota no taisnu līniju segmentiem vai no riņķa lokiem, un bieži vien kustības soļi pa dažādām koordinātu asīm tiek veikti nevis vienlaicīgi, bet pārmaiņus. Neskatoties uz to, vadības darbību augstā biežuma un mehānisko piedziņas bloku inerces dēļ šķeltā trajektorija tiek izlīdzināta līdz gludai līknes kontūrai.

UE ir sastādīts, pamatojoties uz kādu standarta rīku, reālajam instrumentam ir dažādi izmēri un tas ekspluatācijas laikā nolietojas. Jaunas UE versijas izveide katram rīkam ir darbietilpīga, liela skaita UE variantu glabāšana ir neērta. CNC iekārtās tiek nodrošināta korekcijas iespēja: CNC iestatījumi manuāli vai ar NC komandām konkrētam instrumentam. Izpildot NC, katra komanda tiks automātiski noregulēta, lai ņemtu vērā faktisko instrumenta pārkari (ar paralēlo translāciju) un griešanas malas rādiusu (aprēķinot vienādu attālumu). Uz att. 6.5 parāda UE norādīto instrumenta gala trajektoriju un bāzes punkta trajektoriju F instrumentu turētājs, pārvietots uz augšu par L x - griezēja nobīde pa asi X un tiesības uz L z - instrumenta pārkare gar Z asi

Ir iespējams automātiski koriģēt trajektoriju, ņemot vērā instrumenta priekšgalu (pārkares korekcija) vai padeves korekciju ar nepieņemamu griešanas spēku pieaugumu, vārpstas piedziņas griezes momentu, vibrācijām (adaptīvā vadība). Šajā gadījumā notiek daudzlīmeņu korekcija, kas mainās apstrādes laikā.

CNC sistēmas ir sadalītas pozīciju sistēmas, veicot darba korpusa uzstādīšanu noteiktā telpas punktā, un kustības trajektoriju nosaka pats CNC, un kontūru sistēmas, nodrošinot darba ķermeņa kustību pa UE noteikto trajektoriju ar noteiktu kontūras ātrumu.

Pozicionālās sistēmas ir raksturīgas urbšanas, punktmetināšanas, griešanas operācijām, kad trajektorijai nav nozīmes, un kustība parasti tiek veikta taisnā līnijā ar alternatīvām vai vienlaicīgām koordinātu izmaiņām.

CNC kontūrēšanas sistēmas tiek izmantotas virsmu apstrādē uz virpošanas un frēzēšanas mašīnām, kad instrumenta un sagataves savienojuma kustībā tiek reproducēta nepieciešamā virsma. CNC kontūru sistēmas parasti ietver pozicionēšanas sistēmu funkcijas. Tādējādi iepriekš aplūkotais UE tika sastādīts virpas kontūru vadības ierīcei (griezēja trajektoriju darba gājiena laikā nosaka komanda G1), tomēr UE ir komanda ātrai darba tuvināšanai. ķermenis (CO), kas raksturīgs pozicionālajām sistēmām.

Stingrai kustības sinhronizācijai pa koordinātām un vārpstas rotāciju CNC kā pulksteņa ģeneratoru var izmantot impulsus no galvenā diska rotācijas ātruma sensora (nevis taimera datorā). Mašīnu piedziņas tiek vadītas galvenokārt ar impulsiem, tāpēc CNC ir impulsu ierīce, kas aprīkota ar USO ar impulsu ieejām un izejām.

Elektronikas straujā attīstība ir izraisījusi pastāvīgu CNC sarežģījumu. Vienkāršākās ir NC klases (Ciparvadības) CNC sistēmas.

Nākamās paaudzes CNC bija SNC (Stored Numeric Control) klases sistēmas, kas balstītas uz integrētajām shēmām ar lielāku uzticamību un iespējām un mazākiem izmēriem, kā rezultātā tika palielināta ievades valodas komandu jauda, ​​vienkāršota programmēšana un samazināts NC. Šīs klases sistēmām bija pietiekama RAM, lai iegaumētu visu NC; tas ļāva vienreiz ievadīt NC RAM un izpildīt to vairākas reizes, apstrādājot virkni daļu, šo sistēmu veiktspēja ir ievērojami uzlabojusies.

Vadības minidatora kā CNC izmantošana īpašu vadības bloku vietā noveda pie DNC (Direct Numeric Control) klases sistēmu izveides. Tā laika minidatora augsto izmaksu un lielo izmēru dēļ dators atradās ārpus apstrādes zonas un vienlaikus vadīja vairākas mašīnas.

Universālā datora izmantošana kā CNC ir atļauta:

ieviest vadības algoritmus datorprogrammu veidā, kas noveda pie sistēmas elastības;

veidot UE no jaudīgām komandām, izmantojot apakšprogrammas-ciklus, kas vienkāršo programmēšanu un padara UE īsu;

ielādējiet UE no perforētas lentes, magnētiskā diska vai pārsūtiet tos tīklā no arhīva.

Līdz ar mikrodatoru parādīšanos kļuva iespējams CNC novietot tieši uz iekārtas attiecībā pret šo konkrēto iekārtu. Šīs klases sistēmas sauc par CNC (Computer Numeric Control), un tām ir šādas funkcijas:

viena veida datori tiek izmantoti dažādu iekārtu vadīšanai, kas ļauj unificēt CNC, samazināt to izmaksas, palielināt uzticamību un vienkāršot CNC programmēšanu;

ROM mikroshēmā ir iekļauti mašīnai specifiski vadības algoritmi, kas nodrošina to glabāšanas uzticamību un CNC elastību, pateicoties vienkāršībai vienas ROM mikroshēmas nomaiņai ar citu.

Izmantojot datortīklu, atsevišķu CNC sistēmu, kas kontrolē darbgaldus, robotus, transporta ierīces utt., savienošana ar datoru, kas glabā NC arhīvus un savieno atsevišķu CNC iekārtu bloku darbu, ir novedis pie tā, ka uz elastīgu ražošanas sistēmu izveide. Šajās sistēmās centrālais dators sinhronizē visu FMS iekļauto CNC darbību, uzrauga mezglu stāvokli, kalpo kā operatora konsole, caur tīklu ir savienots ar augstāka līmeņa vadības sistēmām: automātiskajām ražošanas vadības sistēmām (APCS) , automātiskās projektēšanas sistēmas u.c., kas nodrošina nepārtrauktu izejvielu, instrumentu u.c. piegādi.

CNC klases CNC izmantoto datoru jaudas pieauguma rezultātā ir radītas HNC (Handled Numeric Control) klases sistēmas, kas aprīkotas ar jaudīgu procesoru, magnētisko disku un augstas kvalitātes displeju, kas ļauj vienkārši manuāli ievadīt un atkļūdot NC. uz mašīnas, izmantojot programmēšanas palīgrīkus.

Jo jaudīgāks ir CNC, jo jaudīgāki ir tā ievades valodas operatori (līdz CLDATA), jo īsāks un skaidrāks NC, jo mazāk kļūdu, vieglāka manuālā un automatizētā CNC programmēšana.

NC sastādīšanai sarežģītu detaļu apstrādei ir nepieciešams augsti kvalificēts programmētājs, un kļūdas tajā izraisa dārgu iekārtu bojājumus un cilvēku ievainojumus. Tāpēc manuālā programmēšana tiek aizstāta ar automatizēto, kurā cilvēks dialogā ar CNC programmēšanas automatizācijas sistēmu (SAP), kas uzstādīts uz universāla datora, risina tehnoloģiskās problēmas, un CAP veic detalizētu un rūpīgu komandu izpildi. CNC.

Uz att. 6.6 parāda CNC programmas izveides un izpildes diagrammu. Detaļas ģeometrija un tehnoloģiskā informācija tiek norādīta vai nu operatoru veidā SAP sākotnējo datu aprakstīšanai (parasti viens no vispārpieņemtās APT valodas variantiem), vai dialogā ar datu sagatavošanas programmu, attēlojot ģeometriju. daļas grafiskajā redaktorā un atlasot informāciju no datora piedāvātajām tabulām un izvēlnēm.

Jebkurš SAP ir programmēšanas programmu kopums, ieskaitot tādas programmas kā priekšprocesors, procesors un pēcprocesors.

SAP priekšapstrādātājs ir paredzēts sākotnējo datu iepriekšējai analīzei. SAP procesors aprēķina trajektoriju, atskaites punktus un veido NC, parasti CLDATA - kāda abstrakta CNC programmēšanas valoda, kas tiek uzskatīta par standartu. Ja reālajai mašīnai CNC ir nepieciešams NC ievades valodā, NC tiek tulkots šajā valodā SAP pēcprocesorā. Pēc tam NC tiek ielādēts CNC un izpildīts.

Operatori pēc kārtas tiek atšifrēti vadības ierīcē (CU), kas pēc vajadzības izdod vadības impulsus galvenās piedziņas, instrumenta iespīlēšanas utt. Ģeometriskās komandas tiek pārraidītas uz interpolatoru, kas nosaka padeves piedziņai nepieciešamos likumus instrumenta centra koordinātu maiņai. Korektors ņem vērā instrumenta reālās ģeometrijas iezīmes, pēc kurām vadības impulsi tiek ievadīti padeves piedziņā.

Apstrādes laikā atbilstošie sensori kontrolē savienojumu un elektrisko piedziņu darbību, suporta stāvokli, galvenās piedziņas griezes momentu, griešanas spēkus, vibrācijas līmeni utt.

SAP CNC paļaujas uz datu bankām (DBD), kas satur šādus komponentus:

Shēmas un regulējumi tipisku virsmu apstrādei (ārējā/iekšējā virpošana, vītņošana, rievošana, urbšana, rievu frēzēšana utt.);

Vienkāršāko ģeometrisko attēlu grafisko elementu bibliotēka (apļi, elipses, taisnstūri, caurumi, zobi, zobrati utt.);

Mašīnu, armatūras, instrumentu tehniskie parametri;

Dati apstrādes režīmu aprēķināšanai; iepriekš izstrādāto pāreju, operāciju arhīvs;

Pabeigtās UE arhīvs;

Dažādu CNC pēcprocesoru arhīvs.

CNC mašīnas un līdz ar to arī SAP ir specializējušās:

virpas - 2-koordināta XZ plaknē;

frēzēšanas, urbjmašīnas - 2,5 koordinātu, trīsdimensiju figūras dotas ar griezumu plaknē XY un augstums Z; 2,5 asu mašīnas - tas nozīmē, ka vienlaikus tiek vadītas divas koordinātas (X Un Y), pēc tam apstrāde XOU plaknē apstājas un tiek veikta pārkārtošana pa Z asi jaunā plaknē XOY.

urbšanas un urbšanas daudzinstrumentu apstrādes centri - 3-koordinātu.

SAP ļauj simulēt un parādīt ekrānā instrumenta trajektoriju un metāla noņemšanas procesu, kas ir ērti NC vadībai. SAP ļauj manuāli labot UE jebkurā sagatavošanas posmā.

testa jautājumi

1. Kādas algoritma attēlojuma formas jūs zināt?

2. Kāds ir operētājsistēmas mērķis?

3. Kāds ir programmas testēšanas mērķis? (Izvēlies pareizo atbildi):

a) programmas veiktspējas demonstrēšana klientam;

b) kļūdu un nepilnību identificēšana programmā "neērtos" apstākļos;

c) programmas darbības pārbaude tipiskos apstākļos.

4. Kāda ir atšķirība starp PLC un vadības datoru?

5. Kāda ir atšķirība starp PLC un CNC?

Jautājumi eksāmenam

1. Datoru programmatūra

2. Algoritmi (Vidējās vērtības aprēķināšanas algoritma blokshēma)

3. Datora operētājsistēma

4. Programmas (vidēja noteikšanas programma)

5. Programmējamie loģiskie kontrolleri

6. Ciparu vadības sistēmas

Rīsi. 6.6. CNC iekārtas vadības programmas sagatavošanas un izpildes shēma

Ir daudz SAP CNC, no kuriem vienkāršākais nodrošina sākotnējo datu ievadi APT tipa ievades valodā, trajektoriju aprēķināšanu, NC ģenerēšanu uz CLDATA un tā tulkošanu (ja nepieciešams) CNC ievades valodā. Sarežģītāki SAP spēj dialogā ar tehnologu pēc detaļas rasējuma, kas izgatavota uz vienas no standarta mašīnzīmēšanas pakotnēm, veidot tehnoloģisko procesu, izstrādāt individuālas darbības ar nepieciešamās mašīnas, armatūras, instrumenta izvēli. , aprēķināt pāreju un pāreju secību, aprēķināt apstrādes režīmus utt.

Ar kvalificētu tehnologu-programmētāju līdzdalību un uz tās pieredzes pamata izveidotā SAP izmantošana ievērojami vienkāršo CNC programmēšanu un uzlabo programmu kvalitāti, kas rada priekšnoteikumus CNC iekārtu plašai izmantošanai.

MAŠĪNU SKAITLISKĀS PROGRAMMU VADĪBAS SISTĒMAS

CNC sistēmu uzbūve

Vispārīgi runājot, CNC iekārtu kompleksa uzbūvi var attēlot kā trīs blokus, no kuriem katrs veic savu uzdevumu: vadības programma (NC), CNC iekārta (CNC) un pati iekārta (1.1. att.).

Rīsi. 1.1. CNC mašīnas vadības funkcionālā shēma

^ KOMPLEKSĀ "CNC MAŠĪNA"

Visi kompleksa bloki darbojas savstarpēji savienoti vienotā struktūrā. Kontroles programma satur paplašinātu kodētu visu izstrādājuma ģeometriskās un tehnoloģiskās veidošanās posmu aprakstu. Šis apraksts nedrīkst pieļaut neskaidras interpretācijas. CNC ierīcē vadības informācija tiek pārsūtīta saskaņā ar UE un pēc tam tiek izmantota skaitļošanas ciklā. Rezultāts ir operatīvo komandu veidošana reāllaika mašīnas laikā.

Mašīna ir galvenais vadības informācijas patērētājs, izpilddaļa, kontroles objekts un konstruktīvā nozīmē - nesošā konstrukcija, uz kuras ir uzstādīti mehānismi ar automātisko vadību, kas pielāgoti operatīvo komandu saņemšanai no CNC. Šie mehānismi, pirmkārt, ietver tos, kas ir tieši saistīti ar izstrādājuma ģeometrisko veidošanu. Atkarībā no padeves mehānismu noteiktā kustības koordinātu skaita tiek veidota apstrādes koordinātu sistēma. Koordinātu sistēma var būt plakana, telpiska trīsdimensiju, telpiska daudzdimensionāla. Reālas CNC sistēmas (CNC) funkcionalitāti nosaka vairāku funkciju īstenošanas pakāpe, kontrolējot aprīkojumu. Apsveriet šo funkciju īsu aprakstu.

^ Sistēmas programmatūras ievade un uzglabāšana(SPO). Bezmaksas programmatūra ietver programmu kopumu, kas atspoguļo konkrēta objekta darbības algoritmus. Zemāko klašu CNC atvērtā koda programmatūra ir strukturāli iegulta un nav maināma, un CNC var vadīt tikai šo objektu (piemēram, tikai virpošanas grupas mašīnas ar divām koordinātēm). Daudzfunkcionālās sistēmās, kas nodrošina vadību pār plašu objektu klasi, uzstādot vadības sistēmu noteikta uzdevumu loka risināšanai, atvērtā pirmkoda programmatūra tiek ieviesta no ārpuses. Tas nepieciešams, jo dažādiem objektiem ir atšķirības formēšanas algoritmos vadības koordinātu skaita, ātruma un instrumenta kustības paātrinājuma ziņā. Dažādu veidu piedziņas un objektu tehnoloģisko komandu sastāvs rada atšķirības apmaiņas signālu skaitā un raksturā.

Atsevišķās daudzfunkcionālās vadības ierīcēs atvērtā pirmkoda programmatūra tiek ievadīta no perforētās lentes, no disketes, no kompaktdiska (CD) un automatizētās ierīcēs (kā daļa no automatizētas procesa vadības sistēmas, GAP,) - pa sakaru kanālu ar augstākā līmeņa datoru. Protams, atvērtā pirmkoda programmatūra tiek saglabāta sistēmas atmiņā, līdz mainās vadības objekts. Nomainot vadības objektu (piemēram, virpas vietā CNC pieslēdz industriālo robotu), CNC nepieciešams ievadīt jaunas programmas (SPO), kas noteiktu šī jaunā objekta funkcionēšanas algoritmus.

Ir nepieciešams nošķirt atvērtā koda programmatūru un vadības programmas: atvērtā koda programmatūra konkrētam vadības objektam paliek nemainīga, un UE mainās, ražojot dažādas daļas uz tā paša objekta. Daudzfunkcionālajos CNC atmiņai STR glabāšanai jābūt nemainīgai, t.i. saglabājiet informāciju strāvas padeves pārtraukuma gadījumā.

^ UE ievade un glabāšana. Vadības programmu var ievadīt CNC no vadības paneļa, no disketes vai pa sakaru kanāliem ar augstāka līmeņa datoru. NC atmiņas atmiņai, kas parasti tiek attēlota ISO kodā, jābūt nemainīgai. Augstākās klases CNC parasti NC tiek ievadīts nekavējoties un pilnībā un saglabāts sistēmas operatīvajā atmiņā. Jaudīgi datoru CNC ļauj ierakstīt un saglabāt datora atmiņā lielu skaitu NC programmu.

^ Rāmja interpretācija. Vadības programma sastāv no komponentiem – rāmjiem. Nākamā kadra izstrādei ir nepieciešamas vairākas iepriekšējas procedūras, ko sauc par kadra interpretāciju. Interpretācijas procedūras kontūru kontroles nepārtrauktībai i 1. kadrs jārealizē objekta kontroles laikā līdz i-tais rāmis. Citiem vārdiem sakot, vadības sistēmai jābūt gatavai tūlītējai (bez pārtraukumiem kadru nolasīšanai un atpazīšanai) vadības komandu izdošanai saskaņā ar nākamā kadra komandām pēc pašreizējā kadrā iegulto komandu izpildes.

Interpolācija. Vadības sistēmai jānodrošina ar nepieciešamo precizitāti vadāmā objekta elementu trajektorijas starppunktu koordinātu automātiska saņemšana (aprēķins) atbilstoši galējo punktu koordinātām un norādītajai interpolācijas funkcijai.

^ Padeves piedziņas vadība. Vadības sarežģītība ir atkarīga no piedziņas veida. Vispārīgā gadījumā problēma ir samazināta līdz digitālo atrašanās vietas izsekošanas sistēmu organizēšanai katrai koordinātei. Šādas sistēmas ievade saņem kodus (kodu), kas atbilst interpolācijas rezultātiem. Šiem kodiem jāatbilst kustīgā objekta pozīcijai gar koordinātu (lineāru vai leņķisko). Kustīga objekta faktiskā stāvokļa noteikšanu un ziņošanu par to vadības sistēmai veic atgriezeniskās saites sensori. Papildus kontrolei kustības režīmā pa noteiktu trajektoriju ir jāorganizē arī daži palīgrežīmi: piedziņas vadības sistēmas koordinēšana ar atgriezeniskās saites sensoru patieso stāvokli, piedziņas sistēmas iestatīšana uz fiksētu mašīnas nulli, koordinātu pieļaujamo vērtību pārsniegšanas kontrole, piedziņas automātiska iziešana bremzēšanas režīmā saskaņā ar noteiktiem likumiem utt.

^ Galvenās kustības piedziņas vadība. Vadība nodrošina piedziņas ieslēgšanu un izslēgšanu, ātruma stabilizēšanu un dažos gadījumos - rotācijas leņķa kontroli kā papildu koordinātu.

^ Loģiskā vadība. Tā ir diskrētas darbības tehnoloģisko mezglu vadība, kuru ieejas signāli rada tādas darbības kā "ieslēgt", "atspējot", un izejas signāli atrodas "ieslēgts", "izslēgts". Pēdējā laikā ir parādījušies augstākā līmeņa CNC, kam piemīt nestandarta loģikas īpašības, sava veida augsts intelektuālais līmenis.

^ Instrumenta izmēru korekcija. NC korekcija instrumenta garumam tiek samazināta līdz paralēlai koordinātu pārnešanai, t.i. kompensēt. Ņemot vērā instrumenta faktisko rādiusu, tas tiek samazināts līdz tādas trajektorijas izveidošanai, kas ir vienādā attālumā no ieprogrammētās. Vairākos augsta līmeņa CNC ir iespējams labot un ņemt vērā NC līdz 15 dažādiem instrumenta parametriem.

^ Ciklu ieviešana. Atkārtotu (standarta) programmas sadaļu piešķiršana, ko sauc par cikliem, ir efektīva NC samazināšanas metode. Tā sauktie fiksētie cikli ir raksturīgi noteiktām tehnoloģiskām darbībām (urbšana, iegremdēšana, urbšana, vītņošana utt.) un ir sastopami daudzu izstrādājumu ražošanā. Izstrādājot UE, programmā tiek norādīti fiksētie cikli, un to apstrāde tiek veikta saskaņā ar īpašu apakšprogrammu, ko vadības sistēmas atmiņā saglabā programmatūras sistēma vai strukturālā diagramma. Augsta līmeņa CNC vadības datora atmiņā var saglabāt līdz 500 standarta cikliem un apakšprogrammām, un tāpēc tos var ātri izmantot.

Programmas tehnoloģiju cikli atbilst noteiktās sagataves atkārtojošām sekcijām. Šos ciklus atsevišķās vadības sistēmās var arī piešķirt un ievadīt vadības sistēmas vadības atmiņā, un, atkārtojot saskaņā ar NC komandām, tos var realizēt, izsaucot tos no galvenās atmiņas.

^ Instrumentu maiņa.Šī funkcija ir raksturīga daudzinstrumentu un daudzfunkciju mašīnām. Instrumenta nomaiņas uzdevumam parasti ir divas fāzes: žurnāla ligzdas meklēšana ar nepieciešamo instrumentu un lietotā instrumenta aizstāšana ar jaunu. GAP ar instrumentu noliktavu ir izveidotas sarežģītas sistēmas automātiskai instrumentu piegādei (nomaiņai) darbgaldu žurnāliem.

^ Mehānisko un mērīšanas kļūdu labošana ierīces. Jebkuru konkrētu apstrādes iekārtu (t.i., vadības objektu) var sertificēt, izmantojot pietiekami augstas precizitātes klases mērinstrumentus. Šādas sertifikācijas rezultāti kļūdu tabulu veidā (pakāpju kļūda, uzkrātā kļūda, pretdarbība, temperatūras kļūdas) tiek ievadīti vadības sistēmas atmiņā. Sistēmai darbojoties, agregātu sensoru pašreizējie rādījumi tiek koriģēti pēc kļūdu tabulu datiem. Augsta līmeņa sistēmās ir iebūvēti vadības un mērīšanas kompleksi, kas kontrolē galvenos iekārtas parametrus tā sauktajā fonā. Kontroles rezultāti tiek nekavējoties izmantoti nepieciešamo korekciju veikšanai.

^ Adaptīvā apstrādes vadība.Šādas kontroles īstenošanai nepieciešamā informācija tiek iegūta no speciāli uzstādītiem sensoriem, kas mēra griešanas pretestības momentu vai griešanas spēku komponentus, galvenās kustības piedziņas jaudu, vibrāciju, temperatūru, instrumenta nodilumu u.c. bieži pielāgošana tiek veikta, mainot kontūras ātrumu vai galvenās kustības piedziņas ātrumu.

^ Statistiskās informācijas uzkrāšana. Statistiskā informācija ietver sistēmas un tās atsevišķo mezglu pašreizējā laika un darbības laika fiksēšanu, iekārtu slodzes koeficienta noteikšanu, saražotās produkcijas uzskaiti, tās individuālo parametru fiksēšanu u.c.

^ Automātiska iebūvēta vadība.Šādas kontroles organizēšana apstrādes zonā ir īpaši aktuāla GAP. Nepārtraukta kontrole pār izveidotajiem sagataves izmēriem ir viens no galvenajiem apstrādes kvalitātes uzlabošanas uzdevumiem.

^ Papildu funkcijas. Papildfunkcijās ietilpst: informācijas apmaiņa ar augstākā līmeņa datoru, tehnoloģiskā moduļa iekārtu koordinēta vadība, automātiskās transportēšanas un uzglabāšanas sistēmas elementu vadība, ārējo ierīču kontrole, komunikācija ar operatoru, tehnoloģisko iekārtu tehniskā diagnostika un pati CNC sistēma, atsevišķu režīmu un ciklu tehnoloģiskā procesa optimizācija u.c.

^ CNC MAŠĪNU INFORMĀCIJAS STRUKTŪRA

CNC ietver līdzekļus, kas saistīti ar vadības darbību izstrādi uz mašīnas izpildinstitūcijām un citiem mehānismiem saskaņā ar doto programmu, līdzekļus ārējo un adaptīvo korekciju veikšanai un darbības kontrolei, kā arī līdzekļus diagnostikas un CNC un mašīnas veiktspējas uzraudzība detaļas ražošanas laikā. CNC darbgaldā jāiekļauj: tehniskie līdzekļi; programmatūra (programmējamām vadības sistēmām); ekspluatācijas dokumentācija.

Vadības sistēmas tehniskajos līdzekļos ietilpst: skaitļošanas-loģiskā daļa (ieskaitot dažāda veida programmējamo sistēmu atmiņas ierīces); līdzekļi ietekmes veidošanai uz mašīnas izpildmehānismiem (padeves un galvenās kustības piedziņas, elektroautomātikas izpildierīces utt.); saziņas līdzekļi ar informācijas avotiem par vadāmā objekta stāvokli (dažāda veida mērpārveidotāji, vadības ierīces, adaptācija, diagnostika u.c.); līdzekļi, kas nodrošina mijiedarbību ar ārējām sistēmām un perifērijas ierīcēm (sakaru kanāliem ar augstākā ranga datoriem utt.). Tehniskie līdzekļi, iekļauti CNC parasti ir strukturāli izstrādāti formā bezsaistes ierīce- UCHPU.

Galvenās CNC klasifikācijas pazīmes ir vadāmās iekārtas sarežģītības pakāpe un savienoto asu skaits, savlaicīgi risinot vienu interpolācijas uzdevumu. Pamatojoties uz to, CNC mašīnas tiek iedalītas šādās grupās:


  • CNC ar taisnstūra formēšanu pa vienu koordinātu asi;

  • CNC ar kontūru veidošanu ar ierobežotu funkciju komplektu pa divām vai trim koordinātu asīm (informācijas kanāli);

  • CNC ar paplašinātu funkcionalitāti daudzfunkcionālu iekārtu un iekārtu aprīkošanai ar sarežģītu tilpuma formēšanu pa četrām līdz piecām koordinātu asīm (informācijas kanāliem);

  • CNC ar paplašinātu funkcionalitāti, ieskaitot īpašus vadības uzdevumus, smagu un unikālu mašīnu un mašīnu moduļu aprīkošanai ar 10-12 koordinātu asīm (informācijas kanāliem).

Vadības sistēmas struktūras sarežģītību nosaka informācijas pazīmes, un to novērtē pēc sistēmas darbībā izmantoto informācijas kanālu skaita un rakstura. Sakarā ar to, ka vadības sistēmā iekļautajām ierīcēm un to elementiem ir atšķirīgs informatīvais mērķis, tās tiek iedalītas dažādās hierarhiskās pakāpēs. Parasti CNC iekārtām ir divu vai trīs pakāpju struktūra, vienlaikus nodrošinot piekļuvi augstākām kategorijām, lai strādātu kā FMS komponenti, automatizētās līnijas, sekcijas un citi ražošanas kompleksi.

Kontroles sistēmas strukturālās informācijas analīzē tiek pieņemts noteikts līmeņu un informācijas kanālu sadalījums.

0 līmeņa rangs ir tādu faktoru kombinācija kā temperatūra, materiālu kvalitāte, instrumentu dati utt.

1. līmeņa rangs — tie ir pārveidotāji, kas veido kanāla informāciju:

Saskaņā ar mašīnas izpildinstitūciju stāvokli,

Pēc tehnoloģiskās sistēmas stāvokli raksturojošiem tehnoloģiskajiem un izmēru parametriem;


  • atbilstoši tehnoloģiskajā sistēmā ievesto traucējumu parametriem;

  • pēc mašīnā apstrādātās daļas precizitātes;

  • par armatūras, instrumentu nomaiņu un iekārtas gatavību;

  • uzraudzīt pareizu griešanas procesa norisi un reģistrēt radušās problēmas, kā arī izstrādāt veidus to novēršanai.

2. pakāpes līmenis ir mašīnas izpildvaras regulējamu piedziņu un izpildmehānismu komplekts:

pamata, izpildinstitūciju programmas kustības veikšana,

palīgs, dažāda veida tehnoloģisko komandu izpilde, tai skaitā ar robota palīdzību

papildu, paredzēts regulēšanai un koriģējošām kustībām.

3. pakāpe - vadības sistēmas tehnisko līdzekļu līmenis.

4. un augstākas pakāpes pārsniedz vadību un mašīnu. 4. ranga līmenī ietilpst, piemēram, ārējais dators.

Vispārīgākajā gadījumā CNC darbgaldiem ir trīs pakāpes struktūra.

CNC ierīču klasifikācija

Visi mašīnas automātisko mehānismu vadības pavedieni saplūst ar CNC. Strukturāli CNC veidots kā autonoma elektroniska vienība ar NC ievadierīci, skaitļošanas daļu, elektrisko sakaru kanālu ar mašīnas automātiskajiem mehānismiem.

CNC izskatu lielā mērā nosaka vadības panelis, no kura tiek izvēlēts viens no šādiem mašīnas vadības režīmiem: manuālais, iestatīšanas, pusautomātiskais, automātiskais; programma tiek labota tās atkļūdošanas periodā, tiek ieviesta korekcija, tiek uzraudzīta komandu izpilde un uzraudzīta mašīnas un pašas CNC ierīces pareiza darbība utt. CNC vadības panelis (tālvadības pults) savukārt tiek nosaka šai ierīcei pieņemtā programmēšanas sistēma, pieņemtās programmas vadības sistēmas raksturīgās pazīmes, CNC klase.

Saskaņā ar starptautisko klasifikāciju visi CNC atbilstoši tehnisko iespēju līmenim ir sadalīti šādās galvenajās klasēs: NC (ciparu vadība); SNC (Stored Numerical Control); CNC (Computer Numerical Control); DNC (Direct Numerical Control); HNC (Handled Numerical Control); VNC (balss ciparu vadība).

Šo sistēmu strukturālās informācijas analīze ir diezgan sarežģīta, lai gan ļauj izdalīt noteiktu funkcionālo elementu un informācijas kanālu klātbūtni tajās. Arī reālo CNC klasifikācija ir nosacīta, jo CNC funkciju ieviešana var būt tāda, ka vadības sistēmas reālā versija ir dažādu klašu sistēmu atsevišķu pazīmju sintēze. Tas jo īpaši attiecas uz CNC ar klases funkcijām DNC, kuras tiek realizētas kā klašu sistēmas DNC-NC, DNC-SNC, DNC-CNC un citi uz CNC klasi CNC, kuras tiek īstenotas kā sistēmas VNC, CNC-HNC un utt.

KLASES SISTĒMAS NC UN SNC

Darbgaldi, kas aprīkoti ar CNC klasēm NC Un SNC, šobrīd joprojām ir pieejami uzņēmumu praksē, taču šo klašu sistēmu izlaišana jau ir pārtraukta. Šīs ir vienkāršākās vadības sistēmas ar ierobežotu informācijas kanālu skaitu. Kā daļu no šīm sistēmām nav funkcionējoša datora, un visa informācijas plūsma parasti tiek slēgta 3. pakāpes līmenī. CNC klašu ārējā zīme NC Un SNC ir veids, kā lasīt un izstrādāt UE.

^ Klašu sistēmas NC.

Klašu sistēmās NC perforētās lentes nolasīšana pa kadram katras sagataves apstrādes cikla laikā. klašu sistēmas NC darboties tālāk norādītajā režīmā. Pēc iekārtas un CNC ieslēgšanas tiek nolasīts pirmais un otrais programmas bloks. Tiklīdz viņi pabeidz nolasīšanu, iekārta sāk izpildīt pirmā kadra komandas. Šobrīd otrā programmas bloka informācija atrodas CNC atmiņā. Pēc pirmā kadra izpildes iekārta sāk izstrādāt otro kadru, kas šim nolūkam tiek izvadīts no atmiņas ierīces. Kad mašīna izstrādā otro kadru, sistēma nolasa programmas trešo kadru, kas tiek ievadīts atmiņas ierīcē, kas ir atbrīvota no otrā kadra informācijas utt.

Aplūkojamā darbības režīma galvenais trūkums ir tāds, ka, lai apstrādātu katru nākamo sagatavi no partijas, CNC sistēmai atkal ir jānolasa visi perforētās lentes kadri, šādas nolasīšanas procesā bieži rodas kļūmes nepietiekamas apstrādes dēļ. uzticama CNC lasītāju darbība. Tā rezultātā atsevišķas partijas daļas var būt bojātas. Turklāt, izmantojot šo darbības režīmu, caurumotā lente ātri nolietojas un kļūst netīra, kas vēl vairāk palielina lasīšanas kļūmju iespējamību. Visbeidzot, ja bloks satur darbības, kuras iekārta veic ļoti ātri, tad CNC šajā laikā var nebūt laika nolasīt nākamo bloku, kas arī noved pie kļūmēm.

Šobrīd CNC klase ^NC vairs netiek izsniegtas.
klašu sistēmas SNC.

Šīs sistēmas saglabā visas klases sistēmu īpašības NC, bet atšķiras no tiem ar palielinātu atmiņas apjomu. klašu sistēmas SNCļauj nolasīt visus programmas blokus un ievietot informāciju lielapjoma atmiņas ierīcē. Perforētā lente tiek nolasīta tikai vienu reizi pirms visas identisku detaļu partijas apstrādes, un tāpēc tā nolietojas maz. Visas sagataves tiek apstrādātas saskaņā ar signāliem no atmiņas ierīces, kas ievērojami samazina atteices iespējamību un līdz ar to arī detaļu noraidīšanu. Šobrīd CNC klase SNC vairs netiek izsniegtas. Taču šo sistēmu darbības shēma ir ļoti indikatīva un nosaka programmas vadības būtību. Darbinot mašīnu, ko vada NC sistēma vai SNC, kodētā programma tiek ievadīta uz perforētās lentes. Turklāt atsevišķas komandas var ievadīt no CNC vadības paneļa vai no iekārtas vadības paneļa. Informācija no perforētās lentes caur ievades un dekodēšanas blokiem nonāk atmiņā. Kad iekārta darbojas automātiskajā režīmā, interpolatora apstrādātās programmu komandas caur vadības blokiem tiek nosūtītas uz diskdziņiem. Piedziņu ātrums tiek kontrolēts pēc atgriezeniskās saites sistēmas datiem, un nobīdes barošanas piedziņām tiek kontrolētas pēc PD gaitas sensoru datiem.
KLASES SISTĒMAS CNC, DNC, HNC

Datortehnoloģiju attīstība, tās elementu izmēru samazināšana, funkcionalitātes paplašināšana ļāva izveidot CNC uz datora bāzes, ražošanas cehos uzstādot jaudīgu datortehnoloģiju tieši darbgaldos. Jaunās sistēmas apvienoja mašīnu vadības funkcijas un gandrīz visu NC sagatavošanas uzdevumu risinājumu.

^ Klašu sistēmas CNC

CNC klases pamats CNC ir:


  • dators, kas ieprogrammēts ciparu vadības funkciju veikšanai,

  • sakaru bloki ar koordinātu piedziņām, bloki tehnoloģisko komandu izdošanai vajadzīgajā loģiskā secībā,

  • sistēmas vadības ierīces un indikācijas,

  • datu apmaiņas kanāli ar augšējā līmeņa centrālo datoru.

Klašu sistēmās CNC darbības laikā ir iespējams mainīt un pielāgot gan UE daļas apstrādei, gan programmas pašas sistēmas darbībai, lai pēc iespējas vairāk ņemtu vērā šīs mašīnas īpašības. Katru no veiktajām funkcijām nodrošina savs apakšprogrammu komplekts. Apakšprogrammas ir savienotas ar kopēju koordinējošu dispečeru programmu, kas nodrošina elastīgu visu sistēmas bloku mijiedarbību.

Vadības sistēmas programmatūras kompleksu var veidot uz modulāra pamata. Šādas sistēmas galvenie moduļi ir:


  • UE ielādes kontroles programma, ieskaitot apakšprogrammas ievades un kadru dekodēšanai;

  • mašīnas vadības programma, tai skaitā apakšprogramma koordinātu kustību vadīšanai un apakšprogramma tehnoloģisko komandu izpildei.

Koordinātu kustības vadības programma sastāv no interpolācijas, ātruma iestatīšanas, ātrās kustības vadības blokiem, un šie bloki, savukārt, ietver šādus moduļus:


  • datu sagatavošanas programma;

  • menedžeru programmas organizēšana;

  • draiveri ir standarta operatori darbam ar ārējām ierīcēm.

Uz sistēmas krātuvi CNC UE var ievadīt pilnībā ne tikai no disketes vai caur ārējo sakaru kanālu, bet arī atsevišķos kadros – manuāli no CNC vadības paneļa. Programmas kadros var ierakstīt ne tikai komandas atsevišķu darba ķermeņu kustību iestatīšanai, bet arī komandas, kas nosaka veselas kustību grupas, ko sauc par nemainīgiem cikliem, kas tiek saglabāti SPU atmiņas ierīcē. Vairākām sistēmām ir standarta programmu bibliotēka, iebūvēts SAP utt. Tas izraisa strauju PM personāla skaita samazināšanos, tā sagatavošanas laika samazināšanos un iekārtas uzticamības palielināšanos.

klašu sistēmas ^ CNC dod iespēju vienkārši precizēt un atkļūdot UE un rediģēt tos dialoga režīmā, izmantojot manuālu informācijas ievadi un tās attēlošanu, kā arī iegūt rediģētu un pārbaudītu programmu magnētiskajā diskā (disketē) utt. Darba procesā ir pieļaujami dažāda veida labojumi.

Klases sistēmu priekšrocības CNC:

lēts,

mazi izmēri,

augsta uzticamība,

daudziem šīs klases CNC ir programmatūra, ko var izmantot, lai ņemtu vērā un automātiski labotu iekārtas pastāvīgās kļūdas un tādējādi ietekmētu faktoru kopumu, kas nosaka apstrādes precizitāti,

uzraudzības un diagnostikas sistēmu izmantošana palielina klases CNC iekārtu uzticamību un veiktspēju ^ CNC.

Kaut kāda CNC klase CNC ir īpašas pārbaudes programmas, lai pārbaudītu visu sistēmas strukturālo daļu darbību. Šīs pārbaudes programmas tiek izstrādātas katru reizi, kad ierīce tiek ieslēgta, un, ja visas detaļas ir labā stāvoklī, tiek ģenerēts signāls, ka sistēma ir gatava darbam. Iekārtas un CNC darbības laikā testa programmas tiek apstrādātas pa daļām tā sauktajā fona režīmā, netraucējot galvenā NC izstrādi. Nepareizas darbības gadījumā tā kods parādās uz gaismas indikācijas paneļa, pēc tam, izmantojot kodu no tabulas, tiek noteikta nepareizas darbības vieta un cēlonis. Turklāt sistēma konstatē kļūdas, kas saistītas ar ierīces nepareizu darbību vai termisko apstākļu pārsniegšanu, ļauj atrast spriegumu barošanas avotam un citus parametrus.

Neatņemama CNC klases sastāvdaļa CNC ir plaša iebūvētā atmiņa, ko var izmantot kā UE arhīvu.

Ļoti svarīgs līdzeklis savienojuma optimizēšanai starp CNC un iekārtu ir mašīnas parametru vai konstantu ievadīšana atmiņā. Ar šo konstantu palīdzību var automātiski ņemt vērā apstrādes zonas ierobežojumus, izvirzīt prasības konkrētu piedziņu dinamikai, veidot paātrinājuma un palēninājuma fāzu trajektorijas, ņemt vērā pārnesumkārbu, padeves piedziņas īpatnības, tiek kompensētas šo pārnesumu sistemātiskās kļūdas utt.

Augsta līmeņa CNC CNC reālā atveide paredz divu konsoļu klātbūtni - operatora paneli un mašīnas pulti, CNC bloku kombināciju ar programmējamu kontrolleri, atsevišķa veida padeves un vārpstas piedziņas vadības sistēmu. Sistēma izceļas ar vienkāršu programmēšanu un lietotāja komfortu, nodrošina visa veida modernā CNC funkcijas, uzlabotas korekcijas sistēmas pretdarbības kompensācijai, mērīšanas sistēmas kļūdas, skrūvju gājiena kļūdas, NC kļūdas, tai ir standarta programmēšanas ciklu komplekts, universāls interfeiss utt.

^ Klašu sistēmas DNC

klašu sistēmas DNC var vadīt tieši ar diskdziņiem no centrālā datora, apejot mašīnas lasītāju. Tomēr datora klātbūtne nenozīmē, ka nepieciešamība pēc CNC darbgalda ir pilnībā novērsta. Vienā no visizplatītākajām sistēmām DNC katrs iekārtas veids vietnē saglabā savas CNC klases NC, SNC, CNC. Normāls šādai sadaļai ir darbības režīms ar datora vadību, bet īslaicīgas datora kļūmes gadījumā šāda sadaļa paliek darboties, jo katra veida iekārtas var darboties, izmantojot iepriekš sagatavotu disketi. ārkārtas.

Funkcijā DNC ietver citu automatizētās sadaļas iekārtu, piemēram, automatizētās noliktavas, transporta sistēmas un industriālo robotu pārvaldību, kā arī atsevišķu objektu darba plānošanas un plānošanas organizatoriski ekonomisko uzdevumu risināšanu. Programmatūras un matemātiskā atbalsta neatņemama sastāvdaļa DNC var būt specializēta sistēma UE sagatavošanas automatizēšanai. UE rediģēšana DNC tas ir iespējams ārējā datorā, kurā tiek veikta automatizēta UE sagatavošana, datorā, kas kontrolē darbgaldu grupu, un datorā, kas iebūvēts konkrētas iekārtas CNC. Visos gadījumos vietnes aprīkojuma sagatavotie un rediģētie UE tiek saglabāti iekārtu vadības grupas datora atmiņā, no kurienes pa sakaru kanāliem tiek pārraidīti uz mašīnām.

^ Klašu sistēmas HNC

Operatīvā CNC klase HNCļauj manuāli ievadīt programmas CNC datora elektroniskajā atmiņā tieši no tā konsoles. Programmu, kas sastāv no pietiekami liela kadru skaita, var viegli ievadīt un labot, izmantojot taustiņus vai slēdžus CNC vadības panelī. Pēc atkļūdošanas tas tiek fiksēts līdz identisku sagatavju partijas apstrādes beigām. Sākotnēji CNC klase HNC, kam ir vienkāršota shēma, dažos gadījumos nebija iespējas veikt labojumus, buferatmiņu un citus elementus.

Modernās klases CNC ^HNC būvēts uz labākās CNC klases bāzes CNC, tikai formāli atšķiras no pēdējās ar to, ka nav ierīču UE ievadīšanai no perforētās lentes. Bet CNC klase HNC ir ievades ierīce ārējo ierīču pievienošanai. Jaunākie CNC klases modeļi HNC ir palielināta iebūvētā mikrodatora atmiņas ietilpība. Šādas ierīces ļauj programmēt no CNC konsoles dialoga režīmā un izmantot lielu standarta apakšprogrammu arhīvu, kas glabājas iebūvētā mikrodatora atmiņā. Šīs apakšprogrammas tiek izsauktas displeja ekrānā ar komandu no tālvadības pults, ekrānā tiek parādīta gan apstrādes shēma, gan teksts ar nepieciešamo datu sarakstu, kas jāievada CNC atbilstoši izvēlētajai apakšprogrammai.

CNC klases CNC, DNC, HNC tie nodrošina arī automātisku instrumentu izvēli no darbnīcā pieejamajiem, nosaka izvēlētā instrumenta apstrādes režīmus detaļām, kas izgatavotas no dažādiem materiāliem, atrod optimālo darbību secību u.c. - vai speciālu tehnoloģiska rakstura priekšdarbu. Tas, protams, uzliek paaugstinātas prasības CNC iekārtu operatora profesionālajai sagatavotībai. Vairāki aplūkojamās klases CNC ļauj programmēt paralēli iekārtas darbībai pēc iepriekš izstrādātas un CNC atmiņā saglabātas programmas, kas novērš mašīnas dīkstāves.

CNC klases CNC, DNC, HNC attiecas uz ierīcēm ar mainīgu struktūru. Galvenie šo ierīču darbības algoritmi ir iestatīti programmatiski un maināmi dažādiem apstākļiem, kas ļauj samazināt CNC modifikāciju skaitu un paātrināt to izstrādi, tajā skaitā CNC ar pašregulējošiem algoritmiem. Šo klašu CNC ir datora struktūra un tiem ir datoram raksturīgās iezīmes. CNC jābūt pareizi ieprogrammētam, lai tas darbotos. Šim nolūkam šādām sistēmām ir īpaša programmatūra un matemātiskā programmatūra, kas ir algoritmu komplekss UE formā saņemtās informācijas apstrādei. Matemātisko programmatūru var ievadīt sistēmā, izmantojot ievades ierīci, kā arī galveno UE. Tad CNC sistēma pieder brīvi programmējamo klasei. Citos gadījumos programmatūra tiek iegulta sistēmas pastāvīgajā atmiņā tās ražošanas stadijā. Taču visos gadījumos ir iespējas šo programmatūru mainīt, papildināt, bagātināt, tāpēc šādiem CNC piemīt liela elastība un iespēja funkcionāli paplašināties.

Mūsdienu CNC nodarbību iespējas CNC, DNC, HNC neierobežoti un to nosaka tikai tajos izmantoto datoru iespējas.

VNC klases sistēmas

VNC klases CNC ļauj ievadīt informāciju tieši ar balsi. Saņemtā informācija tiek pārveidota par UE un pēc tam parādīta displejā grafikas un teksta veidā, kas nodrošina ievadīto datu vizuālo kontroli, to labošanu un apstrādi. Īpaši aktīvi robotikā tiek ieviesta informācijas ievade ar runu; Robotu vadības sistēmās tiek izmantotas divas metodes runas signālu pārvēršanai komandās: "sintēze pēc noteikumiem" vai "sintēze pēc paraugiem".

Pirmajā gadījumā runas ievade tiek realizēta tikai tad, ja operatora konsoles atmiņā ir saglabāti noteikumi. Šeit ir grūti iegūt augstu kvalitāti ierobežotās atmiņas ietilpības un balss ziņojumapmaiņas programmu sarežģītības dēļ. Sistēmā ir atmiņas ierīce ziņojumu teksta kodu glabāšanai, teksta pārveidotājs un sintezators. Teksta pārveidotājs pārvērš teksta audio signālus fonētiskās rakstzīmēs un veic parsēšanu. Saņemtie simboli tiek izmantoti kā koda zīmes kontroles programmas organizēšanai.

Izmantojot metodi "sintēze pēc paraugiem", sintezators ir balstīts uz lineāro runas veidošanas modeli, kura pamatā ir galvenie strāvas ģeneratori, lineārais filtrs un mācīšanās modelis. Tas paplašina runas ievades komandu darbības jomu.

Tomēr CNC klase VNC nozarē vēl nav pieņemti, bet, visticamāk, tuvākajā nākotnē tie tiks plaši prezentēti kā vismodernākie dizaini, kas nodrošina augstākā līmeņa pakalpojumu iespējas.

^ NEIRO-FUZZY (HEYPO-FUZZY) VADĪBAS SISTĒMAS

Darbs ar datoru neironu tīkliem aizsākās jau 40. gados, taču tikai modernās datortehnoloģijas ir pavērušas ceļu to komerciālai izmantošanai. Patlaban daudzi uzņēmumi strādā pie neironu tīklu izveides dažādiem mērķiem, taču līdz šim tos izdevies ieviest tikai dažiem NEIRO-IZTRUKTĪGS vadības sistēmas ražošanas praksē. Pēc vispārpieņemtā uzskata, šīs sistēmas pieder nākotnei.

Datoru neironu tīkli ir īpašs datoru veids, kas vienā vai otrā pakāpē imitē smadzeņu garīgos procesus. Šajos datoros dati tiek sakārtoti kā smadzeņu neironi tīklā ar daudzlīmeņu savienojumiem. Šīs sistēmas gluži vienkārši atrisina ne tikai parastus standarta uzdevumus, bet galvenokārt nestandarta, nestandarta uzdevumus, kas negaidīti rodas apstrādes laikā, kuru risināšanai nepieciešama nestandarta loģika, t.i. noteikta inteliģence. Neironu tīkli atrisina problēmas, kuras parasts ātrgaitas dators pilnībā nespēj paveikt.

^ Neiro-izplūdušie CNC ģeneratori W(stingrs SODICK Co.Ltd., Japāna) ir pasaulē pirmā rūpnieciskā vadības sistēma ar mākslīgo intelektu, kuras pamatā ir datoru neironu tīkls. Sistēmu izmanto, lai vadītu elektroerozīvās džiga-pīrsinga mašīnas. Papildus datora neironu tīklam neiroizplūdušais ietver arī izplūdušo vadības sistēmu vai vadību ar izplūdušajām kopām, izmantojot ekspertu izplūdušo loģiku.

Sistēma nodrošina pilnībā automatizētu elektroerozīvās apstrādes vadību, nodrošinot tās optimālos apstākļus un režīmus. Apstrādes programmēšana tiek veikta operatora-CNC dialogā, kurā operators atbild tikai uz grafiski ilustrētiem un intuitīviem iekārtas jautājumiem (1.2. att.).

Lai iestatītu sākotnējos datus, režīmu tabulas un instrukcijas nav nepieciešamas, operators ievada minimālo datu daudzumu, un pati sistēma automātiski aprēķina iekārtas režīmus un darbības apstākļus. Tajā pašā laikā no pozicionēšanas līdz apstrādes beigām nav nepieciešami CNC kodi, kā arī īpaša pieredze šajā iekārtā.

Rīsi. 1.2. Neiro-fuzzy CNC ģeneratora W blokshēma
Neskaidra režīmu un apstrādes progresa vadība ar tūlītēju reakciju uz jebkādām novirzēm optimizē procesu maksimālai produktivitātei un efektivitātei. Neironu mācību sistēma automātiski koriģē rezultātus un sasniedz nepieciešamo kvalitāti un veiktspēju. Pašmācības pieredzi sistēma izmanto turpmākajā apstrādē, jo sistēma atceras, ko tā dara. Sistēmas apgūšanai nav nepieciešams ilgs laiks, iekārtās ar šādām sistēmām pat nepieredzējis operators strādā ātrāk un efektīvāk nekā kvalificēts operators ar iekārtām ar parastajām CNC sistēmām.

VADĪBAS UZDEVUMI

Programmējami kontrolieri

Kontrolieris ir specializēta ierīce, kas aprīkota ar termināli personālā datora formā. Personālā datora jaudas un apkalpošanas līmeņa paaugstināšanās ļauj apvienot termināli, programmētāju un pašu kontrolieri vienā datorsistēmā ar papildu moduli elektrisko signālu ievadei-izvadei.

Ir priekštēls, ko sauc par sistēmu ^ PCC (personālais datora kontrolieris- personīgais programmējams kontrolieris). Attīstība RSS iet šādos virzienos:


  • viena datora versijas izmantošana ar Windows sistēmu;

  • operatora saskarnes funkciju skaita palielināšanās, pateicoties vairāku režīmu vadībai un iebūvēto programmēšanas rīku sistēmu izmantošanai;

  • pārvaldītā objekta reāllaika dinamisko grafisko modeļu uzturēšana;

  • elektroautomātikas vizuālās programmēšanas izmantošana (piemēram, atbilstoši grafiskās valodas veidam augsts grafiks uzņēmumiem Siemens).

Kontroliera galvenais uzdevums ir vairāku komandu vienlaicīga izpilde un paralēla ārējo signālu apstrāde. Katrs kontroliera process, kuram ir jāpiešķir atsevišķs pavediens, darbojas galvenajā procesā. Procesora laiks, ko operētājsistēma atvēl galvenajam procesoram, ir jāsadala pa pavedieniem. Procesora laiks tiek piešķirts pavedieniem atsevišķos kvantos. Katrā kvantā var ieviest tikai vienu pavedienu. Visas straumes ir sadalītas prioritāšu grupās – jo īsāks reakcijas laiks uz ārējām ietekmēm, jo ​​augstāka ir straumes prioritāte

Mēs arī iesakām

Notiek ielāde...Notiek ielāde...