А.Н. Компанейц

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НА БАЗЕ

ИНТЕРФЕЙСОВ МПИ И И41

Учебное пособие

Омск 2000

УДК 681.518.3.001.63(075)

ББК 32.973-02 я 73

К63

Рецензенты: Ю.П. Котелевский, канд. техн.наук;

Г.И. Кравченко

Компанейц А.Н.

К63 Проектирование систем управления на базе интерфейсов МПИ и И41:

Учеб. пособие. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2000.- 48 с.

Рассмотрены вопросы проектирования систем управления. Показана реализация модулей связи системы управления с технологическим оборудованием с использованием соответствующих режимов стандартных интерфейсов МПИ и И41. Приведены характеристики интерфейсов, режимы работы, протоколы обмена.

Предназначено для студентов спец. 21.02.00 и 21.03.00.

С А.Н. Компанейц, 2000

С Омский государственный технический университет, 2000

Введение

Современные системы программного управления технологическим оборудованием УЧПУ и микроконтроллеры проектируются на основе модульного принципа построения, предусматривающего выполнение всех модулей системы как функционально законченных элементов. При этом необходимо обеспечить функциональную, электрическую и механическую совместимость модулей в системе.

Реализация данных требований возможна при применении соответствующих стандартных интерфейсов. Из отечественных интерфейсов для проектирования простейших систем управления на базе микропроцессоров с мультиплексированной шиной адреса и данных (АД) наиболее приемлем интерфейс магистральный параллельный (МПИ). При проектировании многопроцессорных и однопроцессорных систем с раздельными шинами адреса и данных используется интерфейс И41.

В литературе, в которой рассматриваются данные интерфейсы, в основном приводятся технические характеристики, состав линий связи и протоколы обмена.

В этом учебном пособии при описании режимов обмена информацией в соответствующем интерфейсе даются примеры реализации модулей на уровне структурных схем. Подробно рассматривается их работа в соответствии с протоколами обмена.

В качестве примера приведено контурное УЧПУ типа CNC МС2101.05-02(УЧПУ) "МС 2101.05-02", которое предназначено для оперативного управления станками токарной группы, оборудованными следящими приводами.

Учебное пособие рекомендовано для студентов специальностей 21.02.00 и 21.03.00 и может быть использовано при курсовом и дипломном проектировании.

1. Устройства числового программного управления

1.1. Задачи, решаемые учпу

Функции устройства числового программного управления (УЧПУ) можно определить через систему его необходимых внешних взаимодействий.

Взаимодействие УЧПУ с объектом-станком состоит в управлении формообразованием детали (геометрическая задача), в управлении дискретной автоматикой станка (логическая задача), в управлении рабочим процессом станка (технологическая задача). Взаимодействие с окружающей производственной средой (терминальная задача) проявляется через диалог с оператором и информационный обмен с управляющей ЭВМ более высокого ранга.

Геометрическая задача- получение изделия, соответствующего чертежу, посредством управления следящими приводами подач.

Логическая задача- выполнение простых или циклических операций: зажим - разжим, подвод - отвод, переключения, пуск - останов, автоматическая смена инструмента и др., а также информационная поддержка выполненных операций.

Технологическая задачаприсутствует лишь в тех случаях, когда основной рабочий процесс сам становится объектом управления с целью его поддержания или оптимизации. Примером оптимизируемых рабочих процессов может служить фрезерование на станках с адаптивными УЧПУ, управление которыми состоит в изменении подачи и скорости резания с целью увеличения производительности, снижения приведенных затрат, повышения качества обработки.

Терминальная задача- управление объектом и устройством в различных режимах, операции с управляющей программой и т.д., а также информационный обмен с ЭВМ при встраивании УЧПУ в интегрированную пространственно распределённую систему управления.