Модуль числового программного управления фрезерной обработки в ручном режиме
Рассмотрим общий принцип работы программы. На рисунке 1 представлены настройки ручного управления, которые включают в себя настройки перемещения по координатам х,у,z , настройку LPT портов. Показывает величину шага двигателя, рабочую и холостую подачу, шаг винта, люфт винта .В интерфейсе присутствуют кнопки ручного управления. При ручном управлении команды исходят от оператора, который работает на данном станке.
В результате был разработан модуль числового программного управления фрезерной обработки под управлением контроллера PLC-545, позволяющий сократить время, затрачиваемое на обработку и повышает уровень безопасности и культуры производства и не требует от станочника виртуозности и высокого профессионализма.
Воронежский государственный технический университет
УДК 638.354.8
А.Ю. Мануковский, В.Е. Шеменюк
РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ НА БАЗЕ КОНТРОЛЛЕРА PLC 545
Фрезерные станки с числовым программным управлением (ЧПУ) – это оборудование, предназначенное для механической обработки различных листовых материалов при помощи специального инструмента – фрезы. Фрезерованием обрабатывается самый различный материал: пластик, графит, алюминий, медь, чугун, сталь или дерево. Числовое программное управление позволяет автоматизировать сложные технологические процессы по обработке тех или иных материалов. Станок с ЧПУ в процессе работы не требует никаких сложных действий от оператора. Управление станком осуществляется с помощью персонального компьютера (ПК), станок подключается к компьютеру через LPT- порт при помощи контроллера PLC-545. При этом на компьютер устанавливается программный модуль, которое буте преобразовывать G-код в импульсы двигателям и передавать данные импульсы на LPT порт компьютера. Язык G-кодов очень простой, программа состоит из кадров, каждый кадр это законченная инструкция на элементарную операцию, например:G01 X0 Y0 Z100 F200 переместить инструмент по линии в точку с координатами X0 Y0 Z100 со скоростью 200 мм/мин. Управление станком осуществляется в автоматическом и ручном режиме, такой способ управления идеален для индивидуального производства, так как управлять станком и создавать управляющие программы можно, пользуясь одним ПК.
В настоящее время актуальной является тема облегчения человеческого труда, это наглядно демонстрирует развитие компьютерных технологий.
Для создания модуля числового программного управления фрезерной обработки используется интегрированная среда разработки Delphi.
Delphi – это среда, в которой есть все необходимое для проектирования, запуска и тестирования создаваемых приложений. Delphi предназначена для разработки программ и имеет две характерные особенности: создаваемые с ее помощью программы могут работать не только под управлением Windows, а сама она относится к классу инструментальных средств ускоренной разработки программ ( Rapid Application Development, RAD).
Ускорение достигается за счет двух характерных свойств Delphi: визуального конструирования форм и широкого использования библиотеки визуальных компонентов (Visual Component Library, VCL ).
Визуальное конструирование форм избавляет программиста от многих аспектов разработки интерфейса программы, так как Delphi автоматически готовит необходимые программные заготовки и соответствующий файл ресурсов. Программист использует окно формы, в которое помещает компоненты программы, реализующие нужные интерфейсные свойства. После размещения на форме очередного компонента Delphi автоматически вставляет в связанный с формой модуль ссылку на компонент и корректирует специальный файл описания формы с расширением DFM, который после компиляции преобразуется в ресурсный файл Windows.
Библиотека визуальных компонентов предоставляет программисту огромное разнообрзие созданных разработчиками Delphi программных заготовок , которые немедленно или после несложной настройки готовы к работе в рамках вашей программы. Компоненты включают в себя программный код и все необходимые для его работы данные. Если по каким-либо причинам в Delphi нет компонента с нужной функциональностью, его можно создать средствами самой среды Delphi и включить затем в VCL.
Использование компонентов не только во много раз сокращает сроки разработки программ, но и существенно снижает вероятность случайных программных ошибок.
Разработанный модуль предназначен для управления шаговыми двигателями через LPT- порт Управление шаговыми двигателями осуществляется с помощью контроллера PLC-545. Контроллер PLC-545 - микрошаговый LPT контроллер управления четырьмя шаговыми двигателями в станках ЧПУ, работающий с любыми двух и четырех фазными гибридными шаговыми двигателями. Использование современных технологий контроля и регулировки тока обмоток шаговых двигателей позволяет обеспечить минимальный нагрев шаговых двигателей и элементов схемы контроллера и значительно повысить КПД системы в целом. Контроллер позволяет управлять четырьмя осями станка и имеет три управляемых реле для подключения внешних высоковольтных сильноточных нагрузок через клемные разъемы.
Разработанный модуля числового программного управления фрезерной обработки позволяет исполнять управляющие программы в G-кодах и управлять станком в автоматическом режиме, может рассчитывать путь инструмента в 2D/3D формате Поддерживает графический просмотр обрабатываемой поверхности, изменения масштаба изображения, изменения масштаба обрабатываемой поверхности. В случае аварийной ситуации кнопка “Аварийный стоп” используется для отключения работоспособности программного модуля. Вся текущая информация отображается в главном окне, что позволяет визуально контролировать выполнение технологических операций. На рисунке можно увидеть интерфейс программы.
