Файл: Мясников, В. А. Программное управление оборудованием.pdf

Примеры комплексов из нескольких мини-машин приведены на рис. 105— 107.

Возможность работы комплекса в иерархических системах с другими (по архитектуре) машинами, в частности с комплексом высшего уровня, обеспечивается через адаптер. Этот адаптер по­ зволяет подключать к общей шине одного комплекса канал пря­ мого доступа другого комплекса, более мощного, и обеспечивает возможность обмена данными между оперативными ЗУ различных систем. Обмен осуществляется с помощью систем приоритетных прерываний. Пример двухуровневой иерархической системы при­ веден на рис. 108.

Аналогичным образом организуется связь нескольких простей­ ших комплексов с центральной машиной высшего уровня. Двух­ уровневая структура имеет возможность неограниченного роста по всем направлениям.

24. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПОТОКИ В ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ УЧАСТКОМ СТАНКОВ

В настоящее время создаются системы автоматизации произ­ водства, основанные на широком использовании станков с чис­ ловым программным управлением (ЧПУ) и роботов-манипулято- ров для автоматизации ручных и вспомогательных работ.

Объединение отдельных станков с ЧПУ в систему, которая управляется от единого вычислительного комплекса, дает возмож­ ность сократить расходы на вычислительную технику и решать качественно новые задачи, связанные с распределением работ по отдельным станкам, в соответствии с производственным планом, наличием заготовок, приспособлений и в зависимости от исправ­ ности станков в группе. Включение в эту систему роботов-манипу- ляторов с числовым программным управлением позволяет благо­ даря разновременности работы станков и обслуживающих их робо­ тов использовать одно и то же вычислительное оборудование для управления различными объектами.

Системы централизованного управления дают возможность создавать автоматизированный участок станков с числовым про­ граммным управлением, связанных между собой автоматическим транспортом, подающим заготовки и инструмент.

В таких системах вычислительным комплексом осуществляются автоматическая подготовка и расчет программ обработки деталей для станков с ЧПУ; организация архива программ обработки на базе внешних накопителей ЭВМ; планирование и оперативная дис­ петчеризация загрузки станков; управление автоматическим скла­ дом и автоматическим транспортом; управление роботами-манипу- ляторами, устанавливающими заготовки на станки, снимающими готовые детали и т. п.; сбор информации о состоянии отдельных объектов автоматизированного участка; обеспечение надежной работы всей системы благодаря использованию эффективных мето-

201

дов программного и аппаратного контроля; распределение н пере­ дача управляющей информации к станкам от запоминающих уст­ ройств на магнитных дисках без использования ненадежно рабо­ тающих устройств считывания с перфоленты; коррекция программ непосредственно у станка с помощью выносных пультов ЭВМ.

Рис. 109. Потоки информации и материалов в автоматизированной системе управления технологическими процессами

На рис. 109 показаны потоки информации и материалов (заго­ товки, полуфабрикаты, готовые изделия) в автоматизированной системе. Функции, которые выполняет подобная система, заклю­ чаются в следующем:

1)числовое программное управление: составление программ обработки деталей, управление станками, транспортными кон­ вейерами, погрузочно-разгрузочными машинами, автоматическим переключением станков;

2)синхронное управление производством: составление опера­ тивного плана, составление перестраивающихся программ, ука-

202

зания по снабжению обрабатываемым сырьем, запись различных сообщений;

3) синхронное управление фоновой программой типа «диалог». Оценка экономичности управляемой промышленной системы определяется в зависимости от себестоимости обработки, произве­ денной с помощью этой системы. На рис. 110 показана стоимость систем группового программного управления и стоимость индиви­

система автоматизированного транспорта и роботы-манипуляторы. ЭВМ должна иметь достаточно мощное математическое обеспече­ ние, систему подготовки программ и систему автоматизированного

проектирования и конструирования.

Структура автоматизированного участка ЧПУ усложняется из-за высоких требований к надежности и оперативной гибкости и необходимости работы в системе АСУП более высокого ранга.

Для широко автоматизированного участка станков с ЧПУ ха­ рактерно большое многообразие информационных потоков между отдельными звеньями. Этими потоками могут являться: входная и выходная информация системы АСУП более высокого ранга; ин­ формационный поток от системы подготовки программ; потоки управляющей информации к внешним устройствам системы ЧПУ (в том числе на интерполяторы, станки, транспорт, роботы-мани­ пуляторы); информационные и командные сообщения к централь­

203

ному и дистанционным пультам ЭВМ, а также на световые информа­ ционные табло; данные о наличии инструмента, заготовок и мате­ риалов на автоматизированном складе; поток запросов от управ­ ляемых объектов системы; запросы в систему управления автомати­ зированным складом; поток информации о состоянии всех звеньев системы участка ЧПУ в систему прерывания ЭВМ.

В функции АСУП, управляющей в пределах предприятия уча­ стками станков с ЧПУ, входят: расчет управляющих программ для станков с ЧПУ; автоматическая передача управляющих программ на участки станков с ЧПУ; долгосрочное планирование работы участков станков с ЧПУ (включая вопросы обеспечения участков заготовками и инструментом, планирование загрузки и ремонта станков); учет продукции, выпускаемой участками станков с ЧПУ.

Таким образом, поток информации от АСУП предприятия содержит данные о номенклатуре изделий, подлежащих обработке

иих количестве, и сами программы обработки в подготовленном виде. Объем этого потока колеблется в чрезвычайно широких преде­ лах и зависит от мощности участка станков с ЧПУ, характера обра­ батываемых деталей и многих других причин.

Поток информации от участка станков с ЧПУ содержит глав­ ным образом данные, необходимые АСУП предприятия для учета

ипланирования дальнейшей работы.

Автоматизация в любом своем проявлении характеризует прежде всего уменьшение потока информации от человека кмашине. Весь поток информации для изготовления любой детали на станках

сЧПУ можно разделить на три типа:

1)числовая информация;

2)геометрическая информация;

3)технологическая информация.

Объем всего потока информации может колебаться в широких пределах в зависимости от конфигурации детали и степени слож­ ности ее изготовления.

Рассмотрим более подробно перечисленные типы инфор­ мации.

К числовой информации относятся все числа, соответствующие координатам точек, длинам отрезков, радиусам криволинейных участков, углам, радиусам фрезы, величинам подачи, скоростям холостых перемещений исполнительных органов.

Геометрическая информация содержит описание положения всех базовых точек и дуг эквидистанты. Каждый искомый геометри­ ческий элемент определяется с помощью двух геометрических элементов, известных из чертежа или определенных ранее.

Технологическая информация представляет собой совокупность технологических сведений, записанных как последовательности базовых точек эквидистанты. Информация содержит сведения о номере конечной точки эквидистанты, о шифре скорости движения режущего инструмента, о характере движения, о наличии или от­ сутствии дополнительных команд.

204

Весь этот поток информации преобразуется двумя програм­ мами — процессором и постпроцессором — и поступает на интер­ полятор. Выходная информация интерполятора в виде импульсов поступает на устройства управления стайка.

Основными узлами устройств управления станка являются элементы цикловой и релейной автоматики, усилители, тиристор­ ные преобразователи, блоки управления следящим и шаговым приводом.

Основная функция этих устройств — управление приводами станка в соответствии с декодированной подпрограммой, поступа­ ющей в устройство либо в виде последовательности импульсов, количество которых по каждому каналу соответствует величине перемещения, либо в виде кода рассогласования действительного и требуемого положений рабочих органов станка.

Другими важными функциями устройств управления станка являются дешифровка и передача на исполнительные механизмы необходимого числа технологических и вспомогательных команд, а также организация и осуществление простейших циклов, выпол­ няемых в соответствии с этими командами. .

Устройства управления станка работают в реальном масштабе времени и располагаются обычно в непосредственной близости от станка. Кроме того, в цехе имеется передвижной пульт наладчика пли диспетчерский пульт (ДП), позволяющий производить следу­ ющие операции: коррекцию отдельных кадров программы (напри­ мер, скорости подачи или скорости главного движения); работу со станком в режиме отладки; индикацию рабочих органов станка.

Процесс интерполяции может быть как грубым, так и точным. Грубая интерполяция может выполняться ЭВМ, работающей в ре­ жиме разделения времени и выполняющей функции многопрограм­ много интерполятора. Циклы интерполяции в пределах одного шага расчета эквидистанты, например занимают .50—1000 микро­ операций (операций типа чтения, записи, сложения, вычитания и т. п.). Коды микроприращений, вырабатываемые ЭВМ в процессе грубой интерполяции, через мультиплексный канал.поступают на микроинтерполяторы, выполняющие точную интерполяцию. Мик­ роинтерполяторы связаны отдельными каналами с устройствами управления станка, в функции которых входит управление приво­ дами .

___ Связь ЭВМ с устройством управления системой транспорти­ ровки носит двусторонний характер. К этой системе поступают сигналы управления .транспортировкой заготовок, инструмента, готовых изделий. В этом направлении информация мо>к.ет выда­ ваться как в режиме запросов, так и в непрерывном режиме. От системы транспортировки к ЭВМ поступают сигналы в виде запро­ сов на разрешение приемки деталей и передачи их для дальнейшей обработки или в склад готовой продукции, на разрешение смены инструмента, приемки нового инструмента и возвращения старого инструмента в инструментальный склад.

205