Заключение

Система управления - один из важнейших компонентов техно­логического или контрольно-измерительного комплекса. Функцио­нальные возможности СУ и ее технические характеристики опреде­ляют достигнутый уровень средств технологического оснащения про­изводства.

Системы управления, предназначенные для автоматизации станков высокоскоростной обработки, оснащаются унифицированными блоками адаптивной функции «опережающего просмотра», в принци­пиальную схему вводятся структурные дополнения, переводящие от­каз в работе СЧПУ и электроавтоматики в кратковременную приос­тановку работы отдельных узлов оборудования, не вызывающую бра­ка обрабатываемой детали и не создающую аварийной ситуации в рабочей зоне. Целесообразна замена фотосчитывателя введением УП напрямую через банк данных САПР либо посредством дискеты с маг­нитной записью. Эксплуатационная надежность СЧПУ обеспечивается следующими блоками защиты:

- от выхода параметров окружающей среды (температура внут­ри логических узлов ЧПУ, влажность воздуха, колебания питающего напряжения, импульсные помехи в сети питания и т.д.) за границы предварительно согласованных или регламентируемых государствен­ными стандартами предельных значений;

от отключения параметров технологического процесса (например, тягового усилия подачи) и системы станок - приспособле­ние - инструмент - заготовка от оговоренных числовых значений;

- от ошибок в каналах управления или нарушений нормальной работы функциональных устройств, составляющих систему управле­ния.

Применение 32-разрядных микропроцессорных УЧПУ значи­тельно расширило технологические возможности оборудования и станков. Важнейшими характеристиками УЧПУ являются открытая архитектура, модульная конструкция и использование принципа ми­ниатюризации. Для большинства современных УЧПУ время отработ­ки одного кадра УП составляет 4-8 мс, а длительность такта регу­лирования положения 1-2 мс.

Некоторые УЧПУ имеют встроенные системы программирова­ния и могут быть связаны с ПЭВМ или ее периферийными устройст­вами.

Перспективным направлением является использование в УЧПУ не только гибких магнитных дисков, но и жестких, что значительно повышает компактность УЧПУ, а применение жидкокристаллических дисплеев облегчает встройку УЧПУ в станки. К таким УЧПУ, имею­щим открытую архитектуру и цветной дисплей с размером экрана 10", можно отнести Meldas-300 фирмы Mitsubishi.

У этого УЧПУ часть программно-математического обеспечения изготовитель станка может изменять в соответствии со своими по­требностями. Время отработки одного кадра равно 1,7 мс; максималь­ная скорость подачи 33 м/мм; максимальное число управляемых ко­ординат 13. Адаптивное управление и прогнозирование, когда траек­тория рабочих перемещений рассчитывается на основании предвари­тельного анализа большого числа кадров УП, а также системы ком­пенсации погрешности станка, позволяют увеличить производитель­ность и точность обработки.

При конструировании и изготовлении станочного оборудования в НПО «Техномаш» обеспечивается изготовление деталей с выдержи­ванием всех заданных параметров конфигурации, точности и шерохо­ватости поверхностей; достижение требуемого уровня надежности, наиболее высоких технических характеристик, которые соответствуют мировым требованиям.

Высокие технические параметры этих станков обеспечиваются рядом факторов, в частности обоснованностью типа управляемой сис­темы ЧПУ и тщательностью конструкторской проработки систем управления оборудованием. Наработка на отказ систем управления, важнейший показатель надежности систем управления - колеблется в пределах 5-7 тыс. ч у систем электроавтоматики и 3-5 тыс. ч у систем ЧПУ в зависимости от количества, качества и состава элементарной базы, применяемой аппаратуры и условий эксплуатации. Созданы и успешно прошли приемочные испытания опытные образцы СЧПУ но­вого поколения, обеспечивающие наработку на отказ до 10-15 тыс. ч.

В соответствии с потребностями практики перспективные принципиально-схемные и констукторско-технологические особенности соз­даваемых систем должны соответствовать требованию потребителей. К числу важнейших требований относятся:

- новые потребительские свойства, побуждающие пользователей отдавать предпочтение новым системам ЧПУ взамен освоенных моде­лей;

- высокое качество как самой системы ЧПУ, так и ее выходных параметров.

При этом должны быть обеспечены возможно низкие затраты на эксплуатацию системы.

Микропроцессорные программируемые контроллеры являются, по существу, специализированными микроЭВМ, приспособленными для работы в реальном масштабе времени в промышленных условиях.

С точки зрения эксплуатации МП ПК имеют ряд преимуществ:

- наличие развитой системы логических команд, что позволяет производить как облегченное программирование на языке релейно-контактных схем или логических выражений, так и программирова­ние на языках высокого уровня;- программирование может осуществляться непосредственно персоналом, не имеющим специальной подготовки в области програм­мирования;

- наглядная форма обработки технологической информации. Со­временные используемые в специальных СЧПУ, ПК имеют не только дискретные, но и аналоговые входы-выходы, часть из которых снаб­жена и цифроаналоговыми преобразователями, что позволяет упро­стить обработку в СЧПУ, построенных на этой базе, не только дис­кретной, но и аналоговой информации;

- модульность построения. Входы-выходы в объеме памяти мо­гут быть наращены с определенным шагом; имеется возможность пе­реналадки с помощью переносных программаторов, снабженных кла­виатурой для набора программы и экраном дисплея для ее индика­ции который нетрудно приспособить для индикации состояний памя­ти, входов и выходов, сообщений о неисправностях, редактирования программ и т.д.