Інформаційно-управляюча оболонка для системи ЧПУ
В якості об'єкта управління обрана система ЧПУ фрезерно-токарного верстата з четирехосевим приводом постійного струму. На малюнку 1 представлена ​​структурна схема подібної системи УЧПУ. На схемі прийняті наступні позначення:
ДП - датчик положення;
ЕПР - електропривод;
ЕАС - електроавтоматика;
РУ - ручне управління;
УП - керуюча програма.
Наведена схема відрізняється від класичної відсутністю в структурі ЧПУ інтерпретатора УП, і її функції покладені на CAM-систему інформаційно-керуючої оболонки ЕОМ верхнього рівня.
Таким чином, для роботи з представленої системою ЧПУ інформаційно-керуюча оболонка ЕОМ верхнього рівня повинна вирішувати наступне коло завдань:
реалізувати користувальницький інтерфейс;
здійснювати функції інтерпретатора для певних мов УП;
здійснювати завантаження УП та її робочих параметрів в УЧПУ;
мати можливість оперативного управління і контролю роботи обладнання;
мати можливість тестування стану і налаштування режимів основних вузлів системи керування верстатом (система ЧПУ, електроприводи осей, електроавтоматика). br/>В
Рис.1. Структура системи ЧПУ четирехосевим електроприводом
Розроблювана оболонка працює з чотирма різновидами УП обробки виробів:
файлом геометричних описів у стандарті HPGL фірми Hewlett Packard (файл з розширенням PLT);
монохромний чорно-білий растровий файл з розширенням ВМР;
монохромний напівтоновий файл з розширенням ВМР;
текстовий файл у стандарті ISO аналог УП для стійки ЧПУ 2С85 або їй подібною.
У перших трьох випадках для отримання файлу геометричних описів зображення виробу цілком достатньо використання стандартних графічних векторних і растрових редакторів, наприклад Corel Draw для векторних малюнків і Photo Shop або Paint для растрових.
Застосування цих редакторів дозволяє істотно знизити вартість САПР УП для систем ЧПУ. Технічні характеристики графічних редакторів дозволяють практично повністю перекрити потреби в підготовці УП для четирехкоордінатного фрезерного деревообробного верстата. У цьому випадку інтерпретатор керуючої програмної оболонки системи управління верстата бере на себе деякі функції постпроцесора.
Регулювання положення комплектних електроприводів з ДПТ (рис.1) вимагає мінімальної кількості додаткового обладнання для реалізації системи управління. На малюнку 2 приведена структурна схема системи управління з використанням комплектних тиристорних електроприводів постійного струму. На малюнку прийняті наступні позначення:
A/Ii, А/Оi - вхідні та вихідні бінарні сигнали управління або стану устаткування (i - номер каналу);
Ui - сигнал завдання швидкості i-тій осі;
fi - сигнал кутового положення i-тій осі;
Кi - сигнал натиснення i-тій клавіші пульта ручного управління.
В
Рис.2. Структурна схема системи ЧПУ
Система управління формує 4 сигналу завдання швидкості для електроприводів, представлених у вигляді шим послідовності або двополярного аналогового сигналу в залежності від виконання приводу. Задає стан 24 вхідних (A/I) і 24 вихідних (А/О) бінарних сигналів, 4 вхідних і 4 вихідних, з яких використовуються для контролю стану і дозволу роботи комплектних електроприводів відповідно. Для введення інформації від датчика кутового (лінійного) положення по кожній з 4 координат, потрібно за дві лінії введення інформації. Крім цього до адаптера підключений пульт управління верстатом, який залежно від схемотехнической реалізації може зажадати від 3 до 20 ліній введення/виводу. Тут передбачається, що регулятор положення електроприводу формує вихідний сигнал (сигнал завдання швидкості на комплектний електропривод) у вигляді 16-розрядного паралельного коду, який апаратним способом адаптером перетвориться в ШІМ послідовності імпульсів частотою приблизно 2,7 кГц.
Шпаруватість сигналу Q = 0,5 відповідає нульовому рівню сигналу завдання швидкості. Збільшення шпаруватості відповідає збільшенню величини сигналу, заданих зі знаком "+", зменшення шпаруватості - зі знаком "-". Чотириканальний Шим перетворювач може бути досить просто реалізований на 2-х трьохканальних програмованих таймерах. Код керуючого впливу на вхід управління регулятора швидкості комплектного електропривода може бути заданий у вигляді двополярного аналогового сигналу. Для цього відповідний канал ШІМ повинен бути замінений цифро-аналоговим перетворювачем.
Прирощення поточного становища на одну Дискрета вводиться в регулятор положення з використанням системи апаратних переривань. Кожен з датчиків формує 2 імпульсні послідовності, зрушені один щодо одного на кут p/2 або - p/2 в залежності від напрямку переміщення.
Виходячи із структури системи управління та основних завдань, які повинна вирішувати інформаційно-керуюча оболонка, можна ...
