Назначение системы программного управления. Разработка принципиальной электрической схемы узла электронной системы программного управления

Введение

При обучении на специальности “Техническое обслуживание технологического оборудования и средств робототехники в автоматизированном производстве” изучается большое количество дисциплин: “Электропривод и автоматика”, “Теоретические основы электротехники”, “Электрические машины”, “Электронная техника”, “Преобразовательная техника”, “Цифровая и микропроцессорная техника”, “Наладка и эксплуатация электронных систем программного управления” и “Электронные системы программного управления в автоматизированном производстве”, по которой и выполняется данный курсовой проект.

Дисциплина “Электронные системы программного управления в автоматизированном производстве” опирается на  знания приобретённые по вышеперечисленным дисциплинам.

Целью данного курсового проекта является:

-разработка принципиальной электрической схемы узла электронной системы программного управления, опираясь на один из субблоков, входящий в эту систему;

-научиться пользоваться и работать с технической и справочной литературой, так как для учащихся на данной специальности очень важно уметь пользоваться технической литературой.

Курсовой проект предназначен для того чтобы учащиеся более близко “познакомились” c УЧПУ 2С42.

1.  Общая часть.

1.1  Назначение системы программного управления.

Устройство ЧПУ 2С42. Как и большинство устройств класса CNC, устройство ЧПУ 2С42 имеет несколько модификаций, отличающихся объемом станочного интерфейса, а также объемом и организацией ЗУ для программного обеспечения и ОЗУ. Все УЧПУ этого класса имеют общий набор субблоков, из которых комплектуются аппаратные средства для любой модели или модификации. В устройстве 2С42 все субблоки: ФСУ, вентиляторы, пульт управления, дисплей и блоки питания размещаются в общем шкафу. При необходимости пульт управления и дисплей могут быть установлены непосредственно на станке.

Основные его аппаратные средства можно представить в виде функционально законченных блоков, каждый из которых присоединен к магистрали (рисунок 1). Основным блоком является одноплатная микро ЭВМ «Электроника 60М», содержащая процессор и ОЗУ с объемом памяти 16 Кбайт, построенное на элементах динамической памяти.

Магистраль «Электроника 60М» используется для подключения всех блоков УЧПУ и делает их доступными для обмена информацией с процессором. При этом обеспечиваются три типа обмена данными: программный, в режиме прерывания программы и в режиме прямого доступа к памяти. Последний является самым быстрым способом передачи данных между памятью и внешними блоками.

Процессор ЭВМ «Электроника 60М» управляет распределением продолжительности использования магистрали различными блоками и выполняет все необходимые арифметико-логические операции по обработке информации. «Электроника 60М» и ее магистраль обслуживают адресное поле, содержащее 32 Кадресов (К= 1024), из них 28 К используются в качестве адресов ЗУ и векторов прерывания, а 4 К отводятся остальным блокам.

Интерфейс ввода-вывода УЧПУ мод. 2С42 содержит блоки пульта, дисплея, ФСУ, связи с ЭВМ верхнего уровня, связи с перфоратором. Блок пульта включает панель с клавиатурой, разбитой на три группы: клавиши латинского алфавита и знаков, входящих в УП; клавиши цифр, знаков +, —; клавиши знаков, используемых при редактировании УП. Здесь же расположены клавиши выбора режимов работы. К этому же блоку относятся панели корректоров подачи и частоты вращения шпинделя со своим субблоком.

Блок дисплея имеет электронно-лучевую трубку, на экране которой может высвечиваться 8 или 16 строк по 32 символа в каждой в зависимости от их размера. Блок ФСУ обеспечивает соответствующий режим управления (старт, стоп), позволяет вводить информацию с перфоленты длиной до 150 м со скоростью 200±30 строк в секунду. Блок связи с ЭВМ верхнего уровня выполнен в виде одного интерфейсного субблока, схема которого определяется типом канала, связывающего УЧПУ с ЭВМ. Блок связи с перфоратором также состоит из одного субблока и рассчитан на подключение перфоратора мод. ПЛ-150.

Степень реализации приведенных характеристик УЧПУ в большой степени определяется программным обеспечением, поэтому они характеризуют не столько конкретную модель, сколько версию заложенного в него ПО.

Устройство ЧПУ 2С42 используется чаще всего для управления многооперационными станками сверлильно-фрезерно-расточной группы.

Технические данные устройства числового программного управления 2С42:

-По виду обработки геометрической информации устройство является контурно-позиционным со свободным программированием ритмов;

-Количество управляемых координат до 8;

-Устройство обеспечивает одновременное управление с линейной интерполяцией - по 4 координатам; с круговой интерполяцией - по 2 координатам и с линейной – по перпендикулярной к ним координате;