Системы программного управления промышленным оборудованием

Групповое управление - числовое программное управление группой  станков от ЭВМ, имеющей общую  память для хранения управляющих  программ, распределяемых по запросам от станков.

Одним из основных элементов  контурных ЧПУ является интерполятор - вычислительное устройство для определения  координат точки, непрерывно движущейся по кривой о заданными параметрами..

В современных контурных  системах ЧПУ команды на перемещение  рабочих органов выдаются дискретно, в виде единичных кратковременных  управляющих воздействий (управляющих  импульсов). Интерполятор обеспечивает такое распределение во времени  поступающих импульсов между  приводами подач, при котором  инструмент перемещается с максимальным приближением к заданной прямой (при  линейной интерполяции) или к дуге окружности (при круговой интерполяции) с определенными шагами.

Системы автоматического  управления (САУ) делят на разомкнутые, замкнутые и комбинированные.

Разомкнутые системы характеризуются  наличием только одного потока информации, направленного от устройства, считывающего программы, к исполнительному устройству. При вводе программоносителя  в считывающее устройство на выходе его появляются командные сигналы. После необходимых преобразований электронный блок управляет шаговым  двигателем и исполнительным устройством, которое перемещает рабочий орган  станка в заданное положение. Соответствие действительного перемещения заданному  при этом не контролируется. Звенья разомкнутой системы не охвачены обратной связью [3, c.65].

Замкнутые системы имеют  два потока информации: один - от считывающего устройства, другой - от датчика действительного  перемещения или положения рабочего органа.

При считывании программы  на выходе считывающего устройства появляются командные сигналы. После необходимых  преобразований блок согласования направляет соответствующий сигнал в сравнивающее устройство замкнутой системы.

 

3. Станки с программным  управлением

 

При изготовлении любой детали на любом металлорежущем станке с  ручным управлением обработку ее осуществляют по программе, которую  составляет станочник, где он устанавливает  комплекс перемещений рабочего органа станка, следующих одно за другим в  определенной последовательности согласно рабочему чертежу детали и личному  производственному опыту. Однако ручное управление утомительно, на него затрачивается  много времени. Поэтому в металлорежущих станках для освобождения станочника от ручного управления используют программное  управление станком, при котором  осуществляется последовательность команд, обеспечивающая заданное функционирование рабочих органов станка. Применяют  системы управления станками: с упорами, кулачками, копирами, гидравлические следящие, числового программного управления и др.

Система числового программного управления. Эти системы применяют  для автоматического управления перемещениями рабочих органов  станка, с помощью последовательно  вводимых в систему управления чисел, определяющих форму, размеры и шероховатость  поверхностей обрабатываемой детали. По чертежу детали для каждого  вида обработки и типа станка составляют программу. Числовое программное управление станком предусматривает управление обработкой на станке или перемещением рабочих органов по программе, заданной в алфавитно-цифровом коде [1, c.75].

Металлорежущие станки с  программным управлением по сравнению  с обычными автоматами и полуавтоматами имеют следующие преимущества: сокращение времени на переналадку станка для  обработки новой детали, затрачиваемого в основном на смену программоносителя  и инструментальной оснастки, что  делает экономически выгодным применение Программного управления в единичном  и серийном производстве; получение  высокой степени точности и стабильности качества обрабатываемой поверхности  детали; сравнительно небольшая затрата  времени на изготовление программы, появляется возможность централизованной подготовки программы с применением  средств вычислительной техники; транспортабельность  программы и удобство ее хранения; простота применения программных устройств  для выполнения сложных поверхностей; для управления скоростями и подачами без непосредственного участия  рабочего

По технологическому признаку системы программного управления станками делят на две группы: позиционное  и контурное (непрерывное).

Позиционное числовое программное  управление станком предусматривает  числовое программное управление станком, необходимое для обеспечения  автоматической установки рабочего органа станка в позицию, заданную программой управления станком, без обработки  в процессе перемещения рабочего органа станка.

Позиционные системы применяют  в станках сверлильно-расточной  группы. Программа в этом случае должна обеспечивать в заданной последовательности перемещение стола с заготовкой или инструмента в заданную точку  обработки. Траектория перемещения, как  и его скорость, непосредственно  не связана с точностью обработки. Перемещение может производиться  в каждый момент только по одной  координате. В более сложном случае позиционирование осуществляют по двум координатам.

Контурное числовое программное  управление станком предусматривает  числовое программное управление станком, необходимое для обеспечения  автоматического перемещения его  рабочего органа по траектории и с  контурной скоростью, заданными  программой управления станком. Под  контурной скоростью понимают результирующую скорость подачи рабочего органа станка, направление которой совпадает  с направлением касательной в  каждой точке заданного контура  обработки.

Контурные (непрерывные) системы  программного управления предназначены  для обработки деталей сложного контура, описанного прямыми и криволинейными отрезками разной кривизны и ориентации. Примерами могут служить лопатки  турбины, кулачки, инструментальные штампы и др. Управление положением рабочего органа ведется непрерывно. Таким  образом, контурные системы обеспечивают рабочие движения обрабатываемой детали или инструмента по сложной непрерывной  кривой. Почти каждый современный  фрезерный станок по металлу оснашен  данной системой. Так же эти системы  применяют на токарных станках и  на станках многоцелевого назначения [2, c.76].

Способ задания координат  в станках с числовым программным  управлением может быть абсолютным и относительным. При абсолютном способе положение каждой точки  задают от произвольно выбранного, но постоянного начала координат  в нарастающих значениях. При  относительном способе система  управления осуществляется по приращению, другими словами, задается не сама координата, а ее приращение при переходе от одной точки в другую. Более  распространен абсолютный метод. Каждому  направлению перемещения рабочих  органов металлорежущих станков  с программным управлением присваивают  определенные направления по координатным осям X, У и Z. Поэтому для обеспечения  единства понимания и выполнения международного стандарта ISO-841 установлена  номенклатура и единое направление  осей координат металлорежущих станков, обязательное для всех изготовителей  станков, в какой бы стране их не изготовляли. Это дает возможность  применять единый знак программирования.

Прежде всего, выбирают исходную ось — ось (вертикальную) основного  рабочего шпинделя. Если она поворотная, ее положение выбирают перпендикулярно  плоскости крепления детали. При  наличии нескольких шпинделей один из них выбирают как основной. Ось Z всегда параллельна оси основного  шпинделя (или совпадает с ней), и ее положительное направление  от устройства для закрепления детали к инструменту. Ось X всегда горизонтальна  и перпендикулярна оси Z. Ось Y вместе с осями X и Z образует правостороннюю (декартову) координатную систему. По правилу  правой руки большой палец направлен  по оси X, указательный — по оси Y и  средний по оси Z. Если ось Z расположена  горизонтально (горизонтальные расточные  станки), то положительное направление  оси будет горизонтальным, ось  У с положительным направлением будет направлена вверх [3, c.76].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Программное управление - управление режимом работы объекта по заранее заданной программе, напр. программное управление летательными аппаратами реализует требуемую траекторию их полета. Программное управление технологическим оборудованием и процессами охватывает управление движением машин, механизмов, транспортных средств и изменением физических и химических параметров технологического процесса (температуры, давления ит. п.).

Внешние обратные связи после  включения схемы в процесс  управления в замкнутой системе  отсутствуют: текущая информация о  состоянии внешней среды и  положении объекта в ней в  системе управления не используется.

Управляющий сигнал является функцией времени и, возможно, информации, поступающей по каналам внутренних обратных связей. Учёт влияния на поведение  объекта всех возмущающих воздействий  производится на стадии проектирования и создания объекта и (или) системы  управления им и программы управления. Уровень максимально возможного качества управления является функцией соответствия программы управления реальным условиям её реализации, поскольку  замкнутая система не реагирует  на реальное воздействие внешней  среды. Гибкость поведения отсутствует.

  Программное управление технологическим оборудованием и процессами охватывает управление движением (станки и др. машины, механизмы, движущиеся объекты) и управление изменением физ. и хим. параметров (температуры, давления, концентрации и т. п.). Наибольшее практическое применение получило программное управление станками.

 

 

 

Список литературы

 

1. Алексеева Д.Г. Российское предпринимательское право : учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению "Юриспруденция" и специальности "Юриспруденция" / [ Д. Г. Алексеева и др.] ; отв. ред. И. В. Ершова, Г. Д. Отнюкова ; М-во образования и науки Российской Федерации, Москва: Проспект, 2011
2. Айман Т.О.  Хозяйственное право: учебное пособие / Т. О. Айман Правоведение Москва: РИОР, 2010
3. Власова Е. Л.  Хозяйственное право: сборник задач / Е. Л. Власова ; Иркутский ин-т междунар. туризма Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2011
4. Головкина Д. В.  Хозяйственное право: учебное пособие / Д. В. Головкина ; Негос. образовательное учреждение высш. проф. образования "Западно-Уральский ин-т экономики и права". - Пермь: Западно-Уральский ин-т экономики и права, 2011