Системы циклового программного управления

В системах циклового программного управления (ЦПУ) одна часть УП — информация о цикле и режимах обработки — задается в числовом виде с использованием в качестве программоносителей как электромеханических информационных носителей (штекерные и коммутационные поля, программные барабаны, диодные перепрограммируемые матрицы, разъемы, перфокарты и др.), так и электронных носителей, построенных на основе больших интегральных схем (БИС) полупостоянных запоминающих устройств с электрической пере­записью информации.

Другая часть УП — размерная информация, характеризующая перемещения рабочих органов станка,— устанавливается с помощью путевых упоров на специальных линейках или барабанах. Для каждой координаты настраивают и устанавливают свою линейку.

На рис. 3 показана типовая структурная схема системы ЦПУ. Информация о цикле и режимах обработки задается блоками зада­ния и поэтапного ввода УП. Блок задания УП (программатор) представляет собой чаще всего штекерную панель. Блок поэтапного ввода УП выполняют в виде электронной или релейной счетно-распределительной схемы, построенной на шаговых искателях, электромагнитных реле или логических элементах.

Далее информация передается в блок электроавтоматики, предназначенный для усиления и распределения команд, поступающих на ис­полнительные механизмы ИM_l—ИМ₁ чаще всего через электромагнитные муфты привода по­дач, коробки скоростей и др.

В настоящее время в качестве блока автоматики используют программируемые командоаппараты ПК, которые, как и обычные релейные устройства, выполняют логические функ­ции и функции выдержки времени.

ПК представляют собой совокупность аппаратных и программных средств, позволяющих имитировать работу любой схемы, состоящей из конечного числа взаимодействующих между собой реле, временных датчиков, счетных схем. На ПК осуществляются сбор и логическая обработка сигналов, поступающих от датчиков, конечных переключателей, кнопок, а также формирование команд позиционного управления объектом — включение и выключение различных исполнительных механизмов и т. п.

Основное отличие ПК от заменяемых ими электрических устройств управления обычного типа — построение не по схемному, а по программному принципу. Соответственно этому для автоматизации различных циклов не требуется индивидуального комплектования аппаратурой и монтажа соединений, необходимо лишь выбрать одно из стандартных исполнений ПК (требуемый набор блоков) по количественным параметрам (число входов и выходов) и задать программу, обеспечивающую исполнение нужного цикла работы. Обычно ПК имеют модульное построение, позволяющее наращивать число выходов и входов.

Другое существенное отличие ПК — исполнение их на современной элементной базе: интегральных схемах, запоминающих элементах, мощных полупроводниковых выходных элементах, что повышает надежность их работы, а также возможность стандартного исполнения ПК для станков с различными циклами.

Принцип программирования ПК достаточно прост. Каждая программная команда соответствует релейному входу, выходу или управляю­щей функции. Одна команда языка, как правило, представляет собой одну логическую связь. Программа, описывающая работу технологического процесса, является списком команд, которые выполняются последовательно и циклически. Язык программирования состоит из целых чисел, обозначающих операнды (номера контактов реле, число тактов счета и времени), и имен операторов.

Размерная информация в системах ЦПУ задается путевыми упорами на линейках 1 и 4 (см. рис. 3), закрепленных, например, на продольном 3 и поперечном 2 суппортах. При перемещении линеек упоры воздействуют на мик­ропереключатели Д₁ — Д_п, выдающие сигнал об окончании отработки каждого этапа.

Точность срабатывания и остановки рабочего органа составляет ± 0,015 мм. В настоящее время применяют бесконтактные (индуктивные) путевые переключатели.

Рассмотренный способ задания УП в системах ЦПУ позволяет сократить время их переналадки по сравнению с временем переналадки ранее описанных систем управления. Трудоемкими остаются только установка и настройка путевых упоров. Однако их не надо каждый раз изготовлять заново (как кулачки и копиры), и настройку можно делать заранее вне станка, так как линейки выполняют съемными.

Задание размерной информации с помощью путевых упоров обусловливает дискретный способ управления (выдачу команд управления только в местах установки упоров). Управление перемещениями возможно только при их выполнении по прямолинейному циклу. Это значительно ограничивает технологические возможности станков с ЦПУ, а также может приводить к «нежесткости» цикла обработки (Т ¹ const), что затрудняет совмещение рабочих и вспомогательных ходов (например, на агрегатных станках с головками с гидроприводом).

Поиск по сайту: