- •Программное управление
- •Утверждено редакционно-издательским советом университета
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.3. Перечень видов практических занятий и контроля.
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа
- •Тема 1.1. Системы управления технологическим оборудованием
- •Тема 1.2. Устройства контроля состояния объекта управления
- •Тема 1.3. Устройства обработки информации и формирование
- •Тема 1.4. Определение и назначение интерполятора
- •Тема 1.5. Исполнительные устройства
- •Тема 2.1. Код исо-7 бит. Структура программы
- •Тема 2.2. Правила программирования
- •Тема 2.3. Режимы резания
- •Тема 2.4. Этапы подготовки управляющих программ
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины
- •2.2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.3. Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины «Программное управление»
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2 25 .5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.5.1.1. Практические занятия (очная форма обучения)
- •2.5.1.2. Практические занятия (очно-заочная форма обучения)
- •2.5.1.3. Практические занятия (заочная форма обучения)
- •2.5.2. Лабораторный практикум
- •Лабораторные работы (очная форма обучения)
- •Лабораторные работы (очно-заочная форма обучения)
- •Лабораторные работы (заочная форма обучения)
- •Информационные ресурсы дисциплины
- •Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект Введение
- •Раздел № 1. Аппаратная реализация устройств числового программного управления технологическим оборудованием
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.1
- •Тема 1.2. Устройства контроля состояния объекта управления
- •1.2.1. Тахогенераторы.
- •1.2.2. Вращающиеся трансформаторы.
- •1.2.3. Индуктосины.
- •1.2.4. Оптические датчики.
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.2
- •Тема 1.3. Устройства обработки информации и формирование команд управления;
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.3
- •Тема 1.4. Определение и назначение интерполятора
- •14.1. Линейный интерполятор
- •1.4.2. Круговой интерполятор
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.4.
- •Тема 1.5. Исполнительные устройства
- •1.5.1. Разомкнутый (шаговый) привод подач.
- •1.5.2. Замкнутый (следящий) привод подач.
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.5.
- •Раздел № 2. Программное обеспечение устройств числового программного управления технолдогическим оборудованием
- •Тема 2.1. Код исо7 бит. Структура программы
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.1.
- •Тема 2.2. Правила программирования
- •2.2.1. Рекомендуемая последовательность адресов в кадре:
- •2.2.2. Скорость подачи режущего инструмента
- •2.2.4. Частота вращения силового привода
- •2.2.5. Вывод режущего инструмента на рабочую позицию
- •2.2.6. Задание системы координат
- •2.2.7. Выбор плоскости обработки
- •2.2.8. Линейная интерполяция
- •2.2.10. Подпрограммы, условные переходы и циклы
- •2.2.1. Рекомендуемая последовательность адресов в кадре:
- •2.2. 2. Скорость подачи режущего инструмента
- •2.2.4. Частота вращения силового привода
- •2.2.5. Программное смещение нулевой точки
- •2.2.6. Задание системы координат
- •2.2.7. Выбор плоскости обработки
- •2.2.8. Линейная интерполяция
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.2.
- •Тема 2.3. Режимы резания
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.3.
- •Тема.2.4. Этапы подготовки управляющих программ
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.4.
- •3.3. Глоссарий
- •3.4. Задание на курсовую работу
- •3.5. Лабораторные работы лабораторная работа № 1 ручной режим управления станком
- •Технические данные:
- •Лабораторная работа № 2
- •1. Скорость подачи режущего инструмента
- •4. Частота вращения силового привода
- •5. Программное смещение нулевой точки
- •6. Задание системы координат
- •7. Выбор плоскости обработки
- •8. Линейная интерполяция
- •Г. Программа проведения лабораторной работы
- •Лабораторная работа № 3 создание и ввод новой программы
- •В. Программа выполнения лабораторной работы
- •С помощью клавиш управления курсором
- •Н ажав клавишу
- •Лабораторная работа № 4 автоматический режим выполнения управляющей программы
- •Лабораторная работа № 5 ввод эквидистанты
- •В. Программа выполнения лабораторной работы
- •1.2. Составить управляющую программу:
- •2.2. Составить управляющую программу:
Вопросы для самопроверки по теме 1.3
1. Устройства числового программного управления называют устройствами управления с гибким программированием. О каком программировании идет речь?
2. Какие преимущества дает применение в устройствах числового программного управления микропроцессорных устройств?
Тема 1.4. Определение и назначение интерполятора
Интерполятором называется устройство (программа), формирующее траекторию движения объекта управления по заданному закону между двумя опорными точками контура детали, координаты которых указаны в управляющей программе.
Опорные точки характеризуют начало и конец траектории, по которой перемещается объект управления, обрабатывая один элемент контура детали с определенным характером движения.
В подавляющем большинстве случаев в настоящее время используются только линейные и круговые интерполяторы. Линейные интерполяторы обеспечивают формирование траектории в виде прямой линии. Круговые интерполяторы формируют траекторию в виде окружности или ее части (дуги окружности).
Интерполяторы выдают на исполнительные устройства сигналы в виде унитарного ко да. Унитарный код характеризует последовательность импульсов, каждый из которых, реализуясь в исполнительном устройстве, обеспечивает перемещение объекта управления на строго определенную величину. Эта величина называется дискретой.
Интерполяторы могут работать по методу оценочной функции или по методу цифровых дифференциальных преобразователей. Рассмотрим принципы работы интерполяторов, работающих по методу оценочной функции.
14.1. Линейный интерполятор
Предположим, что задано перемещение режущего инструмента между опорными точками и плоскости ХY (рис. 1.4.1).
Каждая точка плоскости характеризуется коэффициентом
,
где и -текущие координаты произвольно выбранной точки, выраженные в дискретах; j и i-количество шагов, которое необходимо сделать по осям координат, чтобы попасть в заданную точку. Точки, лежащие на прямой , характеризуются коэффициентом
,
где Yk и Xkкоординаты конечной опорной точки траектории (Ак).
Возьмем разность коэффициентов
. (5.1)
Выражение (5.1) является основой работы линейного интерполятора и называется оценочной функцией.
Каждый интерполятор имеет свой алгоритм работы. Так как в данном примере движение режущего инструмента происходит в плоскости двух координат (X и Y ), то, следовательно, в рассматриваемой системе должно быть два привода подач, каждый из которых перемещает режущий инструмент по своей координате. Задача алгоритма состоит в распределении импульсов интерполятора (при выработке им унитарного кода) между приводами подач в зависимости от текущего положения объекта управления относительно заданной траектории. Будем считать, что данный линейный интерполятор работает по следующему алгоритму.
1. Первый импульс интерполятор вырабатывает независимо ни от каких условий и посылает этот импульс на привод подач (X) для перемещения режущего инструмента по оси X на одну дискрету.
2. Если Н 0 , то интерполятор вырабатывает и посылает на привод подач (X) один электрический импульс для перемещения режущего инструмента на одну дискрету по оси Х.
3. Если Н<0, то интерполятор вырабатывает и посылает на привод подач (Y) один электрический импульс для перемещения режущего инструмента на одну дискрету по оси Y.
____________________________________________________________________
Пример 1.4.1.
Рассчитать и построить траекторию движения объекта управления при и .
1. В начальный момент времени (в точке , рис. 1.4.2) шаг делается по оси Х в точку 1. После шага по оси X производится расчет нового значения оценочной функции по формуле
.
2. Новое значение оценочной функции получилось меньше нуля. Очередной шаг делается по оси Y в точку 2. После шага по оси Y вновь рассчитывается новое значение оценочной функции по формуле
.
3. Так как новое значение оценочной функции больше нуля, то очередной шаг делается по оси Х в точку 3. Рассчитывается новое значение оценочной функции
.
4. Так как новое значение оценочной функции меньше нуля, то очередной шаг делается по оси Y в точку 4. Новое значение оценочной функции будет равно
.
5. Так как новое значение оценочной функции больше нуля, то очередной шаг делается по оси Х в точку 5. Рассчитывается новое значение оценочной функции
.
6. Так как новое значение оценочной функции больше нуля, то очередной шаг делается по оси X в точку 6. Новое значение оценочной функции будет равно
.
7. Так как новое значение оценочной функции меньше нуля, то очередной шаг делается по оси Y в точку 7. Новое значение оценочной функции будет равно
.
8. Так как новое значение оценочной функции больше нуля, то очередной шаг делается по оси X в точку 8.
Объект управления достиг конечной опорной точки траектории и интерполятор прекращает свою работу.
Линейный интерполятор имеет четыре режима работы по количеству квадрантов системы координат. В каждом квадранте объект управления может перемещаться под различными углами к оси абсцисс. Режимы работы в том или ином квадранте определяются знаками при значениях . Но при расчетах оценочных функций значения координат конечных опорных точек участвуют в своих абсолютных значениях (всегда со знаком +). Направление движения объекта управления вдоль осей координат определяется знаками (+ или ), которые присваиваются электрическому сигналу на выходе интерполятора.