3.7. Фазы информационных преобразований для станка с счпу

1. Подготовительные расчеты в машинном масштабе времени:

ввод задания на проектирование, проектирование детали и изготовление детали, подготовка управляющей программы, возможность ручного редактирования и коррекции в режиме диалога и техники меню, хранение архива деталей и программ их изготовления.

2. Вычисления в реальном масштабе времени:

интерполяционные задачи, расчет разгона и торможения, стыковка кадров УП, нескольких программных модулей, анализ рабочего пространства, коррекция режимов работы, анализ и логическая обработка дискретных сигналов, визуализация оперативной информации (вычисления, как правило, требуют точных расчетов, повторяющихся с высокой частотой).

3. Управление конкретными механизмами:

реализация регулятора положения, частичной инвариантности по управлению следящего электропривода, коррекция систематических погрешностей винтовых пар и других передаточных механизмов, прием сигналов с электроавтоматики и выдача дискретных сигналов управления.

3.8. Стандартизация и унификация средств автоматизации

Данная проблема постоянно имеет место в жизни. К примеру, имеется до 2000 физических величин, которые необходимо измерять. С учетом разных методов измерений, диапазонов значений, требований точности и быстродействия при измерениях, условий эксплуатации может быть выделено несколько десятков тысяч модификаций датчиков. Практически существует ограниченная номенклатура унифицированных датчиков, подчиняющихся параметрическому ряду и обеспечивающих информационную, энергетическую, конструктивную, метрологическую, эксплуатационную совместимость с другими узлами АСУТП.

Вопросами регистрации и стандартизации занимается Государственная служба промышленных приборов и средств автоматизации (служба Госстандарта). Сведения о датчиках и приборах приводятся в номенклатурных справочниках, каталогах ЦНИИТЭИ приборостроения, Инфорэлектро, ЦНТИ, справочниках издательств «Энергия», «Радио и связь», «Госстандарт», «Приборы и средства управления».

В частности, по ГОСТ 26642-85 допускается для аналоговых входов / выходов уровень нормированных сигналов:

0…5 В, 0…10 В; для дискретных (цифровых) входов: 5, 10, 24, 48 В постоянного тока, 48, 110, 220 В переменного тока; для дискретных выходов: 5 В, 24 В (0,2 А, 2 А, 5 А) постоянного тока; 110 В (2 А) переменного тока.

С другой стороны унифицированные сигналы датчиков могут быть: 0–5 мА, 0–20 мА, 4–20 мА, 0–10 мВ, 0–50 мВ, 0–10 В постоянного тока (ГОСТ-9895–78).

Конструктивная совместимость предполагает блочно-модульный принцип построения изделий АСУТП, при котором обеспечивается: минимум конструктивных элементов, высокая ремонтопригодность, возможность модернизации, комплектация под потребителя, возможность кооперации, специализации, применения современных технологий.

Надо отметить, что в настоящее время необходимо прежде всего резко повысить качество и надежность систем приборов, чтобы получить на продукцию международные сертификаты качества комитета ISO-9000, иначе выхода на международный рынок не будет.

Контрольные вопросы

1. Полоса пропускания системы «станок – приспособление – инструмент – деталь» равна: а) 70 Гц, б) 100 Гц с разрешающей способностью станка 1 мкм. Определите шаг квантования по уровню и по времени аналоговых сигналов в микропроцессорной системе управления станком.

2. Перечислите формы представления и последовательность преобразования информации в СЧПУ (непрерывные сигналы, кодированная информация).

3. Выделите задачи, решаемые в: а) САПР; б) АСУТП.

4. Перечислите формы совместимости, решаемые при стандартизации датчиков, приборов, средств автоматизации.

5. Датчик давления имеет токовый выход 4–20 мА. Необходимо обеспечить полосу пропускания датчика не хуже 10 рад/с. Выберите частоту квантования АЦП на выходе датчика давления.