Терминальная задача ЧПУ. Технологическая задача ЧПУ. Задача диспетчеризации ГПС

1 Терминальная задача ЧПУ

На начальном уровне ЧПУ было ориентировано на создание проблемно-ориентированной машины вычисляющей в реальном времени, но по мере расширения области функций все более увеличивался удельный вес интерактивных процедур.

1)  Направление программы человеком

2)  Направление программы компьютером

3)  Создание УП в системе ЧПУ

Постепенно сформировался достаточно широкий круг задач, решение которых не требует специальной аппаратуры ЧПУ, но вполне может быть выполнено универсальными вычислительными средствами. К терминальной задаче ЧПУ можно отнести все проявления взаимодействия системы ЧПУ С ОС: прежде всего диалог с оператором, кроме того, диалог с другими системами управления. Техническими средствами, прежде всего, является пассивный терминал (панель оператора или ПК, а коме того, интерфейс с управляющими устройствами внешней среды). Инструментами общения является дисплей и клавиатура. На экране может быть информация следующего вида:

1)  Состояние СУ

2)  Состояние управляемого объекта

3)  Описание всех прошлых действий оператора

4)  Описание стандартных циклов обработки.

В связи с анализом дисплейных функций вводят понятия:

1)  Формат – это способ деления поверхности экрана на функциональные зоны

2)  Глава – способ закрепления функциональных зон, определенных информацией

3)  Страница – фрагмент главы, визуализируемый на экране

4)  Сообщение – это та часть системной реакции, которая, во-первых, отображается на экране, во-вторых, приглашает оператора к дальнейшей работе.

СУ поддерживает функцию выбора режима с привлечением техники меню: предлагает развитие диалогов, ответа на вопрос, перечень виртуальных клавиш (имеющих несколько переменных имен), а текущие значения отражаются на экране дисплея. УЧПУ может работать с несколькими терминалами одновременно. Обычно один используется для ведения диалога, а остальные лишь для вывода текущей информации.

Варианты диалога УЧПУ с оператором:

1)  Управление процессом и объектом

2)  Системная работа

3)  Автоматическое проектирование УП

4)  Редактирование УП.

3 Терминальная задача СУ ГПС

Два традиционных раздела через пульт оператора ГПС, взаимодействие с сетью автоматизированной СУ автоматических процессов для получения планируемой информации. Станок с ЧПУ, ГПМ, ГПС можно квалифицировать соответственно как объекты программного управления 1, 2 и 3 ранга.

5 Технологическая задача ЧПУ

Заключается в достижении требуемого качества деталей с наименьшими затратами. Показатели: шероховатость волнистость, состояние поверхностного слоя металла. Для достижения требуемой точности используется статическая и динамическая настройка. Статическая настройка состоит в согласовании на уровне 3-х координатных систем: станка, инструмента и детали. Параметры согласования хранят в виде коррекции в памяти УЧПУ. Здесь вступают погрешности ШВП, размерный износ РИ. Динамическая настройка осуществляется непосредственно в условиях резания, когда точностные характеристики ухудшаются вследствие деформаций, тепловых и динамических процессов. Также технологическая задача связана с управлением эффективностью обработки. Обычно под экономичным режимом резания понимают такой, при котором период стойкости и характеризующие его параметры и режимы резания соответствуют наименьшей стоимости операций. Проблему оптимизации чаще всего сводят к определению оптимальных режимов резания путем минимизации отношения затрат к объему снимаемого материала. Но в общем случае проблему оптимизации формулируют так: для конкретного варианта ТП необходимо определить такие значения искомых технологических параметров, которые обеспечили бы наибольшую эффективность ТП при соблюдении ограничений по качеству обработки, производительности, расходу оборотных средств и возможностям станка.

6 Задача диспетчеризации ГПС  

Поскольку одновременно могут быть активны несколько маршрутов, то на 1 и тот же модуль может претендовать модуль одной операции. Т.о. возникают очереди, управление которыми и является задачей диспетчеризации. Выделение модуля для операции и означает продвижение маршрутов. Сам диспетчер – это ядро СУ, состоящее из УП, целью которых является привлечение ресурсов ГПС для реализации нескольких параллельно-последовательных ТП, представленных маршрутами операций. Ресурсами здесь являются пространство и время. Выделяют несколько видов пространства: рабочее пространство делится на оперативное пространство и внешнее пространство, где ведется хранение и складирование.

7 Геометрическая задача ЧПУ

Самая первая. Описывала совокупности таких формообразующих движений станка, которые материализовывали чертеж в уже готовое изделие. Движения осуществляются следящими приводами подачи станка. Приводы расположены так, что соответствуют координатной системе станка. На трехкоординатном станке должно быть расположено 3 следящих привода подачи, например для перемещения стола и шпиндельного узла.

8 Информационная задача СУ ГПС  

Она состоит в сборе данных о состоянии всех ресурсов, подготовки данных, являющихся отчетности или данных, запрашиваемых оператором, а также накопление данных диагностической системы.

9 Логическая задача ЧПУ

Функции ЧПУ не исчерпываются выполнением основных операций по заданной программе. Многие операции вспомогательные. Это управление автоматической сменой РИ, управление переключениями в приводе подач. Это осуществляется системой цифровой электроавтоматики. Инструментальные магазины оснащаются реверсивными двигателями, и поиск инструмента в этом случае  следует вести по наикратчайшему пути. 

11 Задача прямого управления ГПС

Вытекает из сложной структуры ТС и разнопланового характера задач управления. Многие функции управления просто не могут быть сплетены заранее и оформлены в виде управляющих программ ЧПУ. К числу подобных задач можно отнести управление транспортными ГПС.

12 Задача диспетчеризации ГПМ

Каждая локальная СУ ориентирована на определенный вид оборудования в составе ГПМ и имеет собственные средства программирования. Управление программы ЧПУ на различных локальных системах управления должны автоматически взаимодействовать между собой, т.е. их коллективное восприятие должно быть синхронным, соответственно техническому заданию. Сложность организации диалога УП ЧПУ обусловлена асинхронным характером взаимодействия процессов, разветвленных в реальном времени в собственных локальных СУ, а также аппликацией и программной независимостью этих локальных СУ.  Чтобы решить проблему взаимодействия УП целесообразно рассмотреть их выполнение как множество параллельных процессов.

14 Задача идентификации СУ ГПМ

Решается с целью определения типа детали, поступившей в ГПМ, ее положение в системе координат станка, с целью определить необходимый РИ, организации условных переходов в УПЧПУ.

15 Задача мониторинга ГПМ

Заключается в процессе нормального протекания процесса резания, в диагностике различных отклонений, в наблюдении за остаточным ресурсом стойкости РИ, принятие решений о выходе извне регулируемых ситуаций.