5.Архитектура учпу металлорежущего станка (на примере 2с42)
УЧПУ имеет две самостоятельные шины.
Шина – совокупность разъемов под платы (интерфейсы, соединенная параллельными проводниками).
Первая шина – общая шина – стандартная типовая для ЭВМ МС1201. Общая шина имеет 16 разрядов, по которым передаются сигналы адреса и данных.
Помимо общей шины в УЧПУ имеется специальная шина называемая – станочная магистраль, отличающаяся от общей:
а) Шина адреса и шина данных разведены (отдельно).
б) От шины адреса взяты только четыре разряда А1, А2, А3 и А4.
Это нужно для упрощения конструкции интерфейсных битов ЧПУ.
Адаптер магистрали – отсеивает адреса битов не входящих в заданный диапазон. Заданный диапазон: 0167640…167700.
(На примере станка 6Р13 ЦАП.
Рассмотрим особенность ЦАП станка как программируемого устройства с точки зрения системного программного обеспечения (СПО).
С точки зрения пользователя, в том числе не самой высокой квалификации, программирование ЦАП сводится к набору в шине управляющей программы адресов координат X, Y, Z и подач.
Трансляция кадра в управляющее воздействие на ЦАП регулируется процедурой интерполяции, алгоритм которой записан в системном программном обеспечении (СПО) аналог операционной системы.
Для хранения СПО имеется ПЗУ – постоянное запоминающее устройство. Особенности СПО в работе с ЦАП определяются его структурой, а шина его адресом и набором передаваемых в его данные.
Структура ЦАП станка идентична типовому ЦАП на базе резисторной матрицы.
16-D-16 данные от до D15.
4A – адреса от А1 до А4.
При обращении к ЦАП1 необходимо знать его адрес (аналогично ЦАП2 и ЦАП3). Адрес программируется устройством, называемым ДША состоящим из трех компонентов:
1. микросхемы дешифратора типа «3 на 8». На нее подается три типа адреса А2, А3, А4.
А2 – младший разряд.
Таблица 1
-
А2
А3
А4
N вых
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
1
2
3
4
5
6
7
«3 на 8» - подаем 3 бита, получаем 8 комбинаций.
В зависимости от расположения перемычки на адресном поле а можно выбрать адрес характерный для заданного устройства.
а4 |
а3 |
а2 |
0 |
1 |
0 |
2 – ивертор типа 155ЛН1, реализует логическую функцию «НЕ», то есть если на вход подается «1», то на выходе «0» и наоборот.
Выбранные адреса суммируются на элементах типа 3, и в зависимости от сигнала А1 имеют 2 варианта.
На адресном поле б установим перемычку соответствующую сигналу А1.
-
А4
А3
А2
А1
0
1
0
0
Если подставим А4, А3, А2 в таблицу 1, то получим, что такая перемычка будет замкнута в а.
Согласно нормам машиностроения для ЦАП зарезервирован восьмеричный адрес.
О 167640 ЦАП1
О 167642 ЦАП2
О 167644 ЦАП3
При подаче по шине адреса комбинацией, предусмотренных перемычками осуществляется выбор биона.
Выходной сигнал дешифратора получает на входе ВК – выбор кристалла, многофункциональных буферных регистров (МБР). Микросхема 589ИР12.
Информация, передаваемая по шине данных, является кратковременной. Для запоминания этой информации и долговременного ее удержания и используются МБР.
Сброс информации в МБР осуществляется повторной записью. МБР – указанного типа является 8 – ми разрядными. Выходы МБР, то есть сигналы с шины данных должны быть поданы на ключи. В ЦАП станков информационными являются 14 разрядов шины данных от D0 до D13, ключей будет 14. Разряд D14 не используется. Разряд D15 – управления знаком выходного напряжения. «0» значит «+», «1» значит «-».
Резисторная матрица создается R1…R14.
R14=R1 214-1
R1=R14
Ток, протекающий через транзистор V1 минимален, а через V14 максимален.
Токи, протекающие через включенные ключи (то есть подана «1»), суммируются на усилителе У1, который формирует напряжение пропорциональное сумме токов, которое подается на усилитель У2 формирующий знак напряжения.
Управлении знаком осуществляется подачей на У2 бита D15.
Выходное ЦАП осуществляется оператором OUT(вывод).
OUT – О167640 (вкл, выкл).
Данные будут состоять как бы из двух слагаемых, где S1 – это знаковая часть, а S2 – информационная часть.
Данные
UЦАП>0 S1=0
UЦАП<0 S1=215
S2=k(F), где F –подача станка.)