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

Система группового числового управления второго типа

Основное отличие систем второго типа от систем первого типа состоит в том, что устройства местного цифрового управления станками (интерполяторы) объединены в единый блок цифрового управления (многопрограммный интерполятор). Этот единый блок может представлять собой и просто конструктивное объединение станочных интерполяторов. Таким образом, хотя каждый станок лишается возможности управления от устройства считывания с пер­ фоленты у местного пульта, надежность системы в целом не сни-

жается, так как из механического цеха выносится вся аппаратура цифрового управления. Если в качестве блока цифрового управле­ ния станками используется многопрограммный интерполятор, то возможна его работа в режиме с разделением времени, что упро­ щает работу ЭВМ.

Система Fanuc-System-T (Япония). На рис. 121 представлена структура этой системы. В помещении вычислительного центра находится оборудование, состоящее в основном из ЭВМ и различ­ ного рода внешних устройств. К станкам подсоединяются только устройства управления, состоящие из управляющей панели, схемы управления импульсным двигателем и самого импульсного двигателя.

Панель управления осуществляет функции включения-выклю­ чения станков, передачи сигналов от станков в вычислительный центр и функции промежуточного устройства в передаче сигналов от вычислительного центра к мощным электрическим цепям станков.

Обслуживание запросов начинается со считывания исходных данных для обработки с магнитного барабана, оно осуществляется в режиме прерываний. На систему цифрового управления возла-

222

гаются дополнительные функции по обеспечению автоматического переключения станков, управления работой погрузочного и раз­ грузочного механизмов, а также конвейера. С помощью управля­ ющей панели в управляющее устройство можно передавать инфор­ мацию об изменении обрабатываемой детали, изменении .условий фрезерования и т. п.

Новая система Fanuc-Sistem-T-10 была разработана в 1968 — 1970 гг. Она позволила повысить эффективность применения станков с числовым программным управлением благодаря исполь­ зованию ЭВМ, установленной в центре управления и работающей в режиме разделения времени. При этом сами станки оборудованы устройствами управления с простыми следящими системами. Си­ стема используется на заводе, который специализируется на вы­ пуске импульсных двигателей 140 различных типов. При их произ­ водстве насчитывается 400 технологических операций, многие де­ тали имеют 6—7-й класс точности. Система выполняет 37 функций; среди них линейная и круговая интерполяции, выбор материала, компенсация люфта и шага резьбы, автоматический разгон и тор­ можение, индикация положений, подача, останов и т. п.

Автоматическое программирование производится на разговор­ ном языке FAPT, программа расписания работ на станках и другие действия осуществляются с помощью операционной системы ROSP. Среднее время ожидания 8,4 мс, вероятность ожидания нужных данных более 200 мс равна 9,7-10 3. Эффективность системы— 10-кратное увеличение производительности по сравнению с работой сбычных станков.

Система Kingsbury. Станки с программным управлением, ис­

который может встать в ряд с другими такими же модулями в еди­ ной системе управления. Каждый из трех шпинделей (два располо­ жены горизонтально и один вертикально), управляемых ЭВМ, имеет барабан для трех резцов.

Сервосистема принимает сигналы в виде двоичного кода от двух кодирующих систем, находящихся в каждом модуле. В качестве управляющей ЭВМ используется Hewlett Раскагб 2114 с 16-раз- рядным словом и памятью 8К. Периферийное оборудование состоит из телетайпа, высокоскоростного читающего устройства и логиче­ ского модуля, содержащего интерфейс, связывающий станок и и ЭВМ.

Связь между центральным процессором и управляющей систе­ мой осуществляется через три 16-разрядных дуплексных регистра. Эти регистры передают три информационных слова из системы управления в ЭВМ и три командных слова из ЭВМ в систему управ­ ления. Каждый регистр состоит из двух групп по 16 триггеров. Одна группа используется для ввода данных из систем управления в ЭВМ, а другая — для вывода данных из ЭВМ в системы управле­ ния.

223

Рассматриваемая система может управлять 18 координатами: по девять координат в каждом из двух модулей. Каждая коорди­ ната адресуется и снабжается указаниями для ЭВМ о принципе выбора. Информация о координатах возвращается в центральный процессор в режиме прерывания, которое заставляет центральный процессор принять запрос на обслуживание. Вся информация, вхо­ дящая в сервосистему и выходящая из нее, проходит через интер­ фейс; 17-разрядиое вычитающее устройство вычисляет разность между командными сигналами и сигналами обратной связи и ис­ пользует эти значения для управления следящей системой через интерфейс. На сервомоторы шпинделей поступает аналоговое на­ пряжение из интерфейса, при этом необходимая скорость обеспечи­ вается с помощью обычной тахометрической обратной связи.

Программное обеспечение системы состоит из входного языка станка (BTL — Basic Tool Language), компилятора с этого языка (BTLC), средств его модификации (BTV), процессора выходных команд (СОР) и подпрограмм проверки интерфейса (STP).

Компилятор BTLC служит для преобразования команд BTL в форму, удобную для передачи в систему ЭВМ — станок.

Подпрограмма СОР вырабатывает сигналы для управления движением шпинделя, подачей и т. п. Работая в реальном мас­ штабе времени в режиме разделения времени, подпрограмма СОР обеспечивает одновременную работу всех шпинделей каждого модуля, достигая оптимальной продолжительности работы станка. Во время работы СОР в памяти ЭВМ хранятся значения переме­ щений резцов, шпинделей и другая информация о станке.

Подпрограмма STP предназначена для диагностической про­ верки электроники интерфейса. Эта подпрограмма используется также для проверки установки координат, вращения шпинделей и выполнения специальных функций. Она помогает находить

. неисправности в аппаратной части.

Двухмодульная система, работающая в корпорации «Kingsbury Machine Tool», обеспечивает одновременное управление 18 коор­ динатами и многочисленными операциями, такими как выбор резца, охлаждающей среды и т. п. Система может управлять пятью модулями, подобными модулю, описанному выше.

Системы группового числового управления третьего типа

В системах третьего типа функции многопрограммного интер­ полятора возложены на ЭВМ, т. е. ЭВМ занимается не только распределением информации между станками, но и полной подго­ товкой ее, включая интерполяцию. Такая система обладает гро­ мадным преимуществом перед двумя предыдущими типами си­ стем, поскольку в ней полностью отсутствуют промежуточные устройства, связанные с интерполяцией. В системах третьего типа появляется возможность синхронного управления выпол­

няемой операцией, в отличие от систем первого типа, где возможно только управление по кадрам. Количество станков в системах третьего типа определяется быстродействием ЭВМ п ее структу­ рой.

Система System-70 фирмы «Bunker Rama». Она является одной из первых систем третьего типа. Структура системы пред-

Многопрограммный

интерполятор

Рис. 123. Структура системы Bunker Rama

ставлена на рис. 123. Применение многопрограммного интерпо­ лятора позволяет значительно упростить устройство управления станками. При этом намного уменьшается площадь, занимаемая электронным оборудованием в цехе, а также упрощается эксплуа­ тация системы.

Главным звеном системы является многопрограммный интер­ полятор, реализованный на мини-ЭВМ CDC-1700, работающей в режиме разделения времени. ЭВМ выполняет функции хранения программ, их преобразования и распределения управляющей ин­

226