Оглавление
1. Классификация систем ЧПУ. 4
a. В зависимости от способа управления исполнительным органом различают: цикловые, позиционные, контурные и универсальные системы. 4
b. В зависимости от наличия обратной связи системы управления могут быть замкнутыми, или закрытыми, и разомкнутыми, или открытыми. 4
c. В зависимости от способа отсчета перемещения различают системы управления с абсолютным и относительным отсчетом. 4
d. В зависимости от чисел управляемых координат различают одно-, двух-, трех-, четырех-, пятикоординатные системы управления. Из них какое-то число координат управляется одновременно (параллельно), а какое-то — последовательно. 4
e. В зависимости от способа обработки информации: программный (CNC), аппаратный (NC). 4
2. Цикловые системы ЧПУ. Типы приводов, датчиков, способы программирования. 4
Перемещение по координатам от точки к точке осуществляется с помощью конечных выключателей без контроля скорости. Датчики положения по координатам отсутствуют. 4
Привода могут быть любых типов. 4
Программа пишется на языке без специального кодирования. В устройстве управления программа задает только последовательность команд, определяющих движения, а крайние положения, до которых происходят перемещения, задаются на самом манипуляторе. 4
Цикловые системы ЧПУ применяются в сварке. 4
3. Позиционные системы ЧПУ. Типы приводов, датчиков, способы программирования. 4
Необходимо иметь управляемые приводы по всем координатам позиционного управления: ДПТ, асинхронные (с особыми критериями), вентильные и шаговые приводы. 4
Если используем шаговый двигатель , то датчики положения могут отсутствовать, если мы уверены, что никогда не превысим максимальны момент и количество шагов. 4
Осуществляется контроль скорости и ускорения. Дискретность определяется типом выбранного датчика. По любой точке положения с помощью датчика положения можно задать последовательность движений параллельно или последовательно по координатам. 4
Позиционные системы ЧПУ применяются для задач высокого быстродействия, масштабирования скорости, синхронизации перемещений, используются в сверлильных и расточных станках. 4
Траектория по времени не определена. 4
4. Контурные системы ЧПУ. Типы приводов, датчиков, способы программирования. 4
Перемещение гарантируется с заданной скоростью и ускорением по заданной траектории. 4
Датчики и привода используются такие же, как и в позиционных системах. 4
Замкнутая система работает по отклонению с определенной погрешностью. Устройство должно динамически развертывать движение, т.е. нужно в любой момент времени иметь координаты точки по всем осям. Получается локальная следящая система по любой координате. 4
Соколов предлоил использовать вектор скорости, вместо координат. Это уменьшило контурную ошибку в 3 раза (или с той же ошибкой увеличило скорость в 3 раза). Минус такого решения в необходимости постоянного контроля достижения заданной точки для формирования вектора скорости. 4
Необходим интерполятор – базовый программный модуль для контурной системы ЧПУ необходимый для реализации раскладывания скорости по векторам и формирования целеуказания. 4
Контурные системы ЧПУ используются в контурной сварке, резке, металлообработке. 4
5. Подсистема подготовки управляющих программ. 5
КД – конструкторская документация 5
ТД – технологическая документация 5
ЭД – эксплуатационная документация 5
Препроцессор должен определить совокупность примитивов, последовательности обхода этих примитивов, дополнить перемещение, если необходимо. 5
Процессор – обогащение технологической информацией: типы и выбор инструментов. 5
Постпроцессор – формирование файла управляющей программы. 5
6. Понятие управляющей программы. Этапы подготовки управляющих программ. 5
Управляющая программа – некий объем геометрической, служебной, технологической информации, зафиксированный на носителе, будучи введенным в систему управления являющийся достаточным для автоматического прохождения заданного процесса. 5
Этапы: 5
1. Выбор маршрутной технологии. Определяет, что сначала (дырки или обход). 5
2. Обработка геометрической информации чертежа (аппроксимация дугами окружности, использование сплайн-функций, опорные точки). 5
3. Подготовка технологической информации (количество проходов, скорость движения). 5
4. Формирование фраз (кадров) управляющей программы в символах избранного кода (задание конкретного действия: прямая, дуга, останов). 5
5. Запись на программоноситель. 5
6. Отладка, контроль, редактирование. 5
7. Подсистема воспроизведения управляющих программ. 5
Система числового программного управления (СЧПУ) представляет собой совокупность функционально взаимосвязанных и взаимодействующих технических и программных средств, обеспечивающих ЧПУ станком. 5
Основной функцией СЧПУ является управление приводами подач станков в соответствии с заданной программой, а дополнительными — смена инструмента и т. д. На рисунке представлена обобщенная структурная схема СЧПУ. 5
1 — устройство ввода программы; 2 — устройство реализации дополнительных функций; 3 — исполнительные элементы; 4 — привод подач; 5— датчик; 6 — устройство обратной связи; 7 — устройство обработки программы; 8 — устройство управления приводом. 5
8. Функциональный состав УЧПУ NC-типа. 6
П – память; И – интерполятор; БРЭ – блок расчет эквидистант; ООУ – обобщенный объект управления; ДП – датчик положения; РП – регулятор положения; ПО – пульт оператора; ПС – пульт станка. 6
Блок ввода необходим, чтобы изначально определить целостность кода (биты на четность) и отсортировать каждый принимаемый байт. 6
Первая задача БРЭ – расчет данных для эквидистанты, вторая – реализация задачи сопряжения. 6
– приращение времени, за которое координата должна пройти путь в одну дискрету (d_z – квант перемещения). В результате УЧПУ вырабатывают управляющие воздействия на следящие приводы координат в форме последовательности импульсов, число которых определяет перемещение по координате в дискретах. 6
9. Функциональный состав УЧПУ CNC-типа. 6
БПК – блок преобразования кода; БУ – блок умножения; ФСУ – фотосчитывающее устройство; БОСИ – блок отображения системной информации; БСД – блок связи с датчиками; ПО – пульт оператора; ПК – пульт коррекции; ЭВМ ВУ – верхнего уровня; ЦАП – 14ти разрядный. 6
6
– расчет приращений пути по каждой координате ∆q_i за фиксированный интервал времени (T_k – квант времени),задающее воздействие в виде кодовых приращений координат. 6
10. Постановка задачи формирования траектории для систем ЧПУ NC и CNC-типа. 7
11. Интерполяция. Частотные методы решения задачи интерполяции. Линейный интерполятор на двоичных умножителях частоты. 7
12. Оценочная функция. Линейный интерполятор, использующий оценочные функции. 8
13. Оценочная функция. Круговой интерполятор, использующий оценочные функции. 9
14. Интерполяция с использованием ЦДА. 10
15. Решение траекторных задач в микропроцессорных системах. Перечень решаемых задач. Требования к вычислительному устройству. 10
16. Алгоритм кодовой линейной интерполяции, использующий оценочные функции. 12
17. Алгоритм кодовой круговой интерполяции, использующий оценочные функции. 12
18. Решение траекторных задач методами целочисленного интегрирования уравнения движения. 15
19. Понятие “задача реального времени”. Требования к величине интервала квантования. Распределение времени между задачами. 16
20. Программные методы решения логических задач. 17
21. Программное обеспечение позиционера. Функциональная схема формирования закона движения, граф переходов диспетчера задач. 18
22. Электроприводы систем ЧПУ. Типы приводов, замкнутые и разомкнутые системы привода. 19
23. Счётно-импульсный следящий привод. Вид сигналов задания и обратной связи, реализация сумматора, максимальная ёмкость счётчика. 19
24. Кодовый следящий привод. Вид сигналов задания и обратной связи, реализация контура тока. 20
25. Реализация контуров скорости и положения. Цифровые регуляторы, структура, требования, алгоритмы реализации. 20
Контур скорости: 20
Полоса пропускания: 10 … 100 Гц 20
Тк менее 1 мс 20
Датчик скорости в виде тахогенератора, как правило. Электрический сигнал с частотой пропорциональной частоте вращения. 20
Контур положения: 20
Тк ≈ 1 мс, зависит от динамического срабатывания системы. 20
Вообще любой регулятор тут ПИД или их совокупность, как я поняла. 20
Классификация систем чпу.
В зависимости от способа управления исполнительным органом различают: цикловые, позиционные, контурные и универсальные системы.
В зависимости от наличия обратной связи системы управления могут быть замкнутыми, или закрытыми, и разомкнутыми, или открытыми.
В зависимости от способа отсчета перемещения различают системы управления с абсолютным и относительным отсчетом.
В зависимости от чисел управляемых координат различают одно-, двух-, трех-, четырех-, пятикоординатные системы управления. Из них какое-то число координат управляется одновременно (параллельно), а какое-то — последовательно.
В зависимости от способа обработки информации: программный (CNC), аппаратный (NC).
Цикловые системы чпу. Типы приводов, датчиков, способы программирования.
Перемещение по координатам от точки к точке осуществляется с помощью конечных выключателей без контроля скорости. Датчики положения по координатам отсутствуют.
Привода могут быть любых типов.
Программа пишется на языке без специального кодирования. В устройстве управления программа задает только последовательность команд, определяющих движения, а крайние положения, до которых происходят перемещения, задаются на самом манипуляторе.
Цикловые системы ЧПУ применяются в сварке.
Позиционные системы чпу. Типы приводов, датчиков, способы программирования.
Необходимо иметь управляемые приводы по всем координатам позиционного управления: ДПТ, асинхронные (с особыми критериями), вентильные и шаговые приводы.
Если используем шаговый двигатель , то датчики положения могут отсутствовать, если мы уверены, что никогда не превысим максимальны момент и количество шагов.
Осуществляется контроль скорости и ускорения. Дискретность определяется типом выбранного датчика. По любой точке положения с помощью датчика положения можно задать последовательность движений параллельно или последовательно по координатам.
Позиционные системы ЧПУ применяются для задач высокого быстродействия, масштабирования скорости, синхронизации перемещений, используются в сверлильных и расточных станках.
Траектория по времени не определена.
Контурные системы чпу. Типы приводов, датчиков, способы программирования.
Перемещение гарантируется с заданной скоростью и ускорением по заданной траектории.
Датчики и привода используются такие же, как и в позиционных системах.
Замкнутая система работает по отклонению с определенной погрешностью. Устройство должно динамически развертывать движение, т.е. нужно в любой момент времени иметь координаты точки по всем осям. Получается локальная следящая система по любой координате.
Соколов
предлоил использовать вектор скорости,
вместо координат. Это уменьшило контурную
ошибку в 3 раза (или с той же ошибкой
увеличило скорость в 3 раза). Минус такого
решения в необходимости постоянного
контроля достижения заданной точки для
формирования вектора скорости.
Необходим интерполятор – базовый программный модуль для контурной системы ЧПУ необходимый для реализации раскладывания скорости по векторам и формирования целеуказания.
Контурные системы ЧПУ используются в контурной сварке, резке, металлообработке.
Подсистема подготовки управляющих программ.
К
Д
– конструкторская документация
ТД – технологическая документация
ЭД – эксплуатационная документация
Препроцессор должен определить совокупность примитивов, последовательности обхода этих примитивов, дополнить перемещение, если необходимо.
Процессор – обогащение технологической информацией: типы и выбор инструментов.
Постпроцессор – формирование файла управляющей программы.