Информационно-управляющая оболочка для системы ЧПУ

В качестве объекта управления выбрана система ЧПУ фрезерно-токарного станка с четырёхосевым приводом постоянного тока. На рисунке 1 представлена структурная схема подобной системы УЧПУ. На схеме приняты следующие обозначения:

ДП - датчик положения;

ЭПр - электропривод;

ЭАС - электроавтоматика;

РУ - ручное управление;

УП - управляющая программа.

Приведенная схема отличается от классической отсутствием в структуре ЧПУ интерпретатора УП, и её функции возложены на CAM-систему информационно-управляющей оболочки ЭВМ верхнего уровня.

Таким образом, для работы с представленной системой ЧПУ информационно-управляющая оболочка ЭВМ верхнего уровня должна решать следующий круг задач:

реализовать пользовательский интерфейс;

осуществлять функции интерпретатора для определённых языков УП;

осуществлять загрузку УП и её рабочих параметров в УЧПУ;

иметь возможность оперативного управления и контроля работы оборудования;

иметь возможность тестирования состояния и настройки режимов основных узлов системы управления станком (система ЧПУ, электроприводы осей, электроавтоматика).

Рис.1. Структура системы ЧПУ четырёхосевым электроприводом

Разрабатываемая оболочка работает с четырьмя разновидностями УП обработки изделий:

файлом геометрических описаний в стандарте HPGL фирмы Hewlett Packard (файл с расширением PLT);

монохромный черно-белый растровый файл с расширением ВМР;

монохромный полутоновый файл с расширением ВМР;

текстовый файл в стандарте ISO аналог УП для стойки ЧПУ 2С85 или ей подобной.

В первых трех случаях для получения файла геометрических описаний изображения изделия вполне достаточно использование стандартных графических векторных и растровых редакторов, например Corel Draw для векторных рисунков и Photo Shop или Paint для растровых.

Применение этих редакторов позволяет существенно снизить стоимость САПР УП для систем ЧПУ. Технические характеристики графических редакторов позволяют практически полностью перекрыть потребности в подготовке УП для четырёхкоординатного фрезерного деревообрабатывающего станка. В этом случае интерпретатор управляющей программной оболочки системы управления станка берет на себя некоторые функции постпроцессора.

Регулирование положения комплектных электроприводов с ДПТ (рис.1) требует минимального количества дополнительного оборудования для реализации системы управления. На рисунке 2 приведена структурная схема системы управления с использованием комплектных тиристорных электроприводов постоянного тока. На рисунке приняты следующие обозначения:

A/Ii, А/Оi - входные и выходные бинарные сигналы управления или состояния оборудования (i - номер канала);

Ui - сигнал задания скорости i-той оси;

fi - сигнал углового положения i-той оси;

Кi - сигнал нажатия i-той клавиши пульта ручного управления.

Рис.2. Структурная схема системы ЧПУ

Система управления формирует 4 сигнала задания скорости для электроприводов, представленных в виде ШИМ последовательности или двухполярного аналогового сигнала в зависимости от исполнения привода. Задает состояние 24 входных (A/I) и 24 выходных (А/О) бинарных сигналов, 4 входных и 4 выходных, из которых используются для контроля состояния и разрешения работы комплектных электроприводов соответственно. ............