Лекция 11 4 часа
Программное управление кузнечно-штамповочными машинами
11.1. Классификация и общие основы
Классификация систем управления КШМ.
Современные системы компъютерного числового программного управления (ЧПУ) применяются для управления отдельными кузнечно-штамповочными машинами (КШМ), модулями, обрабатывающими центрами, комплексами, линиями. В зависимости от алгоритма роботы системы выделены следующие типы программного управления КШМ (табл. 11.1)
11.1. Классификация типов программного управления КШМ
|
Типы управления |
ГП |
КП |
РМ |
ВП |
М |
И |
|
Логическое |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Параметрическое внутрицикловое |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
|
Параметрическое упреждающее |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Жесткое |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
- |
|
Программное |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Адаптивное |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
- |
|
Координатное |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
|
Силовое |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
|
Энергетическое |
- |
- |
- |
+ |
+ |
- |
|
Временное |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
- |
Обозначения: ГП – гидропрессы, КП – кривошипные прессы, РМ – ротационные машины, ВП – винтовые прессы, М – молоты, И – импульсные машины;
«+» - применяется, «-» - не применяется.
Логическое управление осуществляет на основе логики цикла синхронизацию работы различных узлов механизма, обеспечмвает последовательное и своевременное включение/выключение механизмов. Синхронизирующее управление обязательно для обеспечения работоспособности пресса.
Параметрическое внутрицикловое управление применяется в дополнение к логическому. В его задачи входит улучшение качества управления за счет обратных связей с параметрами механизмов, изделий и технологического процесса в ходе каждого цикла работы КШМ.
Параметрическое упреждающее внецикловое управление. В его задачи входит обеспечение оптимизации работы механизма за счет статистического анализа параметров работы системы от цикла к циклу. В зависимости от алгоритма, предлагающего различные решения задач, выделены следующие типы систем управления.
Жесткое управление. Этот алгоритм без обратных связей, обычно применяется при решении задач логического синхронизирующего управления. В этом случае управление КШМ реализуется с помощью жестких механических связей различных узлов пресса, например посредством рычажных систем, конечных выключателей. При применении жесткого программного управления практически не учитывается несоответствие реального изменения рабочих параметров механизма расчетному (теоретическому).
Программное управление. Алгоритмы этого класса састо применяются при решении задач параметрического внутрициклового управления с системой обратных связей. Поток информации от датчиков анализируется, и в зависимости от его характера поступает команда на управляющий привод. При формировании управляющего воздействия алгоритмом программного управления учитывается информация, получаемая в ходе одного цикла работы. Влияние неконтролируемых воздействий не учитывается.
Адаптивное управление. Данный алгоритм часто применяется при решении задач уппреждающего межциклового параметрического управления. Программно-адаптивное управление основывается на статистической информации, накопленного опыта и оперативной информации о влиянии неконтролируемых параметров. Такое управление наиболее целесообразно применять в масштабах партии штампуемых деталей.
По методу реализации управляющих воздействий рассматриваются следующие типы управления КШМ (см. табл.11.1):
- Координатное управление решает задачи программного изменения координат перемещения рабочего звена машины (ползуна гидропресса) или вспомогательного механизма (координатного стола пресса);
- Силовое управление осуществляет программное изменение величин силы, давления, напряжения (например, деформирующей силы гидропресса, давление жидкости в камере пресса при гидроштамповке);
- Энергетическое управление решает задачи изменения по программе и оптимизации величины кинетической энергии машин ударного действия (винтовых прессов, молотов).
- Временное управление решает задачи управления путем изменения времени включения и выключения исполнительных устройств, золотников, клапанов.
Наилучших результатов можно добиться, комбинируя алгоритмы управления. Поэтому наиболее эффективно использование комплексной системы программного управления(СПУ).
По архитектуре системы управления подразделяются на одноуровневые и двухуровневые. Для управления отдельными КШМ и ОЦ, не охваченными системой автоматизированного управления (САУ) участка (цеха, завода), в основном применяются одноуровневые системы, а для КШМ, модулей, комплексов и линий автоматизированного производства – двухуровневые. Первый уровень обеспечивает управление КШМ или ОЦБ а второй – информационную связь с централизованной системой управления.