Полная версия

Главная arrow Техника arrow Вопросы автоматизации в машиностроении

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Системы DNC

С появлением новых аппаратных средств вычислительной техники у разработчиков систем управления станочными комплексами появилась возможность создавать системы группового или прямого управления, иначе называемые системами типа DNC (Direct Numerical Control). Подобные системы представляют собой, как правило, ЭВМ или сеть ЭВМ (далее ЭВМ группового управления), которая через мультиплексорное устройство или в режиме разделения времени управляет одновременно несколькими станками с ЧПУ. В таких системах главная функция центральной ЭВМ или центрального вычислительного комплекса - это наблюдение (мониторинг) за каждым станком группы и снабжение его необходимой информацией. Основное содержание этой информации представляют управляющие программы (УП), поэтому одной из важнейших функций подобных систем является формирование и выделение библиотеки УП. Характерными решениями, определяющими современную концепцию системы типа DNC, являются: способы представления информации в УП и организации библиотек УП; принципы организации мониторинга станков, объединяемых в группу; особенности языка и протоколов обмена данными между ЭВМ и УЧПУ станков; вид базового интерфейса логического информационного обмена ЭВМ с УЧПУ станков и терминалами.

В настоящее время в качестве базовых ЭВМ в системах DNC в подавляющем большинстве случаев применяются ПЭВМ, выполненные на базе процессоров фирм Intel, AMD или аналогичных им. В ряде случаев используют более дорогие процессоры фирм DEC или Motorola. В качестве операционных систем могут быть использованы ОС типа QNX, UNIX или специально разрабатываемые под конкретную задачу или группу задач. DOS для систем управления используются крайне редко, не говоря уже об офисной системе Windows. Для управления небольшими станочными комплексами используют устройства, выполненные на PIC-контроллерах.

Наличие в системе DNC библиотеки позволяет осуществлять их редактирование, поддержание в актуальном состоянии, автоматический поиск и выдачу в соответствии с ходом технологического процесса, что обеспечивает возможность организации многономенклатурного производства.

Библиотека УП содержит тексты УП для станков ЧПУ либо непосредственно в виде, пригодном для использования на станке, либо в перекодированном (сжатом) виде. Массив каталога библиотеки содержит имена УП (обычно совпадающие с цифрами деталеопераций), сведения об их размещении в памяти ЭВМ, коды станков, для которых они разработаны, а также текстовые пояснения, необходимые персоналу для использования УП.

Обычно библиотека УП организуется по многоуровневому принципу. Например, она может подразделяться на архив, содержащий весь необработанный фонд УП, и оперативный фонд, в который вносятся УП для ограниченной номенклатуры деталей, обработка которых планируется в течение текущего временного интервала. Архив может храниться во внешней памяти на гибких дисках, а оперативный фонд обычно записывают на жесткий диск.

Библиотека пополняется текстами УП, полученными разными способами, а именно: с помощью средств автоматизированной

подготовки УП и их редактирования, входящих в состав систем типа DNC; с помощью системных средств редактирования текстов, входящих в состав операционной системы ЭВМ группового управления; с помощью какой-либо системы типа DNC (например, в составе информационно-вычислительного центра предприятия или технологического бюро); через канал связи от верхних уровней АСУ; каким-либо ручным способом с привлечением технологов-программистов; непосредственно у станков с помощью оперативных систем управления (типа HNC) или систем типа CNC.

Для формирования и ведения библиотеки УП создают специальные программные комплексы (косвенные командные файлы). Такой файл обеспечивает выполнение следующих основных функций: ввод текстов УП через терминалы и размещение их в библиотеке в виде соответствующих файлов; формирование (при вводе текстов УП в библиотеку) дополнительной информации, присвоение ей имени и размещение; поиск файлов УП в библиотеке; выборку и вывод запрошенной информации из библиотеки на видеотерминал или печать в виде документа установленной формы; внесение изменений в любое место каталога УП и в файлы дополнительной информации; удаление ставших ненужными файлов.

В результате работы командного файла формируется файл каталога УП и файл справок по библиотеке УП (в последний заносится выборочная информация из файла каталога). Кроме того, в состав программного обеспечения системы DNC должен входить другой косвенный командный файл, устанавливающий соответствие между УП и обрабатывающим инструментом. В результате его работы создается картотека соответствия, которая должна содержать шифр УП, тип станка, обозначение инструмента, его наименование и характеристику, сведения о его размещении в магазине (номер гнезда) и дополнительную информацию.

Программное обеспечение системы типа DNC содержит ряд сервисных программ и позволяет реализовывать развитые и разнообразные функции редактирования (с помощью курсора, путем ввода адресуемых редакторских файлов, операторских указаний и т.д.).

В результате осуществления мониторинга станков, входящих в группу, система типа DNC формирует информацию, содержащую в тех или иных сочетаниях следующие данные: производительность всей группы и отдельных станков; величину заделов, размещенных на локальных накопителях и на транспортных устройствах; фонд времени работы и простоев группы (календарное и рабочее время, а также время простоев отдельных станков); длительность циклов работы оборудования и элементов циклов (фиксация отклонений); сведения об отказах с дифференцированием простоев по отдельным узлам и причинам; время, затраченное на наладку; объем годовой продукции и брака, число заготовок, распределение годных деталей по группам качества, распределение брака по видам дефектов; информацию о

техническом состоянии оборудования (фиксируются отклонения его параметров от норм).

Программное обеспечение процесса обмена информацией между ЭВМ группового управления и УЧПУ станков решает две основные задачи: 1) принятие и реализацию решений по поиску и выдаче определенной УП; 2) автоматизацию процедур передачи УП и других сообщений из ЭВМ и обратно по каналам сопряжения, их промежуточную буферизацию и непосредственную выдачу УП на УЧПУ станков.

Первая задача — это задача диспетчеризации вычислительного процесса, которая решается путем формирования очередей запросов от станков, входящих в группу, и их обслуживания в соответствии с присвоенными приоритетами.

Вторая задача решается с помощью многофазной процедуры, которая относится к выполнению сложных команд, начинающихся признаком «Начало текста» сразу после приема информационного массива и завершающихся признаком «Конец текста». Для подобных команд предусматриваются следующие фазы: передача на ЭВМ кода команды, устанавливающей режим работы системы типа БЫС с данным абонентом (например, с УЧПУ); передача дополнительной информации о режиме работы системы с данным абонентом, передача информационного массива этому абоненту.

Для общего случая многофазного обмена данными между ЭВМ и У"ЧПУ станков в настоящее время разработан единый формат текста информационных сообщений, фраза языка обмена в котором имеет следующую структуру:

иденпш -фикатор передатчика

чденти -фикатор приемника

тип пере- , дачи

подтип

передачи

формат

данных

росши -

рение

команды

Г блок '[домны*]

Предусмотрены следующие типы передачи данных: извещение приемнику о прерывании передачи и отмене ранее переданной информации; указание на то, что передаваемое сообщение является командой; указание на то, что сообщение содержит данные; указание на то, что передается постоянный блок данных; отрицательный ответ (невозможность выполнить команду либо ошибка в данных); запрос на передачу незапланированных данных, т.е. передачу по инициативе передатчика, а не приемника.

У названных типов передачи имеются следующие подтипы: имя (запрос конкретного файла или УП); состояние объекта; вывод текстовых сообщений для оператора; команда на выполнение. Для подтипов «состояние объекта» и «команда на выполнение» предусмотрены расширения команд. При отрицательных ответах поле расширения

команды используется для указания причин (из типового списка), по которым она не может быть выполнена.

Возможны следующие форматы данных: текст УП; модуль программного обеспечения; УП д.ш робота; тестовое обеспечение; результаты измерений; плановое задание; карта наладки.

Для реализации процедуры обмена создан типовой базовый интерфейс логического информационного обмена ПЭВМ с УЧПУ и терминалами, являющийся многоканальным контроллером ИРПС. Он представляет собой блок элементов, устанавливаемый в слот расширения ПЭВМ, и предназначен для использования в составе ПЭВМ для организации связи с удаленными абонентами (программируемыми логическими контроллерами, УЧПУ, локальными системами управления, терминалами).

Контроллер ИРПС включает в себя: дешифратор адреса,

специальные асинхронные приемники и (или) передатчики, узел обработки прерываний, генератор тактовых импульсов, приемники от линий с гальванической развязкой и передатчики на эти линии. Контроллер снабжают программными средствами тестирования и диагностирования (в том числе тестами прерываний, измерения скоростей и другими), а также программной настройки тестов на конфигурацию системы типа БЫС. Его комплектуют драйвером связи с УЧПУ, реализующим описанную выше процедуру обмена, а также драйвером связи с удаленными терминалами, имеющими программный интерфейс с операционной системой.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>