Пример максимальной комплектации SINUMERIC 840 D

NIC – Network Interface Card, MMC – Mashine-man computer –компьютерный оператор, MCP – Mashine control panel – панель оператора, HHU – Hand helit unit – пульт оператора, IM – Interface module – интерфейсный модуль, SM – signal module – сигнальный модуль, FM – Functional module – функциональный модуль, CP – communicational processor

Блок S_м – сигнальный модуль является основным инструментом для работы PLK с электроавтоматикой станка. Рассмотрим вариант, когда у S_м 32 порта – 16 выходов и 16 – входов. Пусть все входы – выходы логические. Логический вход – это присутствие или отсутствие малого мерного напряжения (например оно говорит о нажатии конечного выключателя). Логический выход – это линия, по которой S_м выставляет или не выставляет стандартное напряжение (например 24 В). Такой S_м 30 раз в секунду получает получают 2 байта информации – 16 бит – это флаги выставлять или не выставлять напряжение на логический выход. Одновременно S_м 30 раз, в секунду отсылает в сторону I_м – тоже 2 байта – 16 бит это флаги на каких логических входах что-то происходило или нет. Числовые сигналы от S_м передаются через интерфейсные модули I_м. В линейке у одного I_м до 8-ми S_м. Всего PLK может управлять max-му, 3-мя линейными – 24 S_м с 32-мя входными и выходными каждый. Если это не хватает – следует разместить на шине MPI второй PLK. S_м может также обрабатывать аналоговые входы и выходы. Средн. S_м обычно нужно вставить некоторое кол-во CP и FM. СР – коммуникационный процессор – это преобразователь цифровой информации из одного протокола в другой, его ставят чтобы подключиться к какому-то внешнему технологическому устройству другого производителя.

FM обычно занимается регулированием каких-то параметров в станке, ему сообщается лишь требуемые уровни этих параметров. Детали регулирования являются внутренним делом FM.

NCU – блок ЧПУ в узком смысле выполняет обе главные задачи – интерпретирует программу и интерполирует заложенные в ней перемещения. Интерпритация – это кадровый разбор УП. Прежде всего кадры проверяются на правильность и неправильность потом заложенные в программе действия распределяются между PLC и NCU. В ЧПУ 840D для быстроты связи между PLC и NCU у них объеденена оперативная память. Это особенно важно для обмена экстренными сообщениями обычно о всяких событиях. Если неполадки засек PLC он блокирует все движения в своём хозяйстве и посылает сигнал NCU. NCU блокирует траекторные движения PLC и NCU докладывает обстановку в HHC для оператора. Станочный пульт MCP – вспомогательное средство управления. Нужно для доступа к базовым функциям управления с удаленной части станка.

HHU – ручной пульт подвешивается на ручном кабеле и может сопровождать оператора, содержит самые базовые функции. И PLC и NCU и MMC – это компьютеры со своими операционными системами. В PLC и NCU – это закрытые фирменные разработки. В MMC – это Windows спрятанный в интерфейсную оболочку Siemens.Всё это программное обеспечение может нуждаться в ремонте и переустановке , а так же в глубокой диагностике. Поэтому, ко всем перечисленным блокам может подключиться причм по разным портам переносной специализированный компьютер называется программатор. Обычно его использует инженер сервисной фирмы. Программатор это называется потому что там есть устройство перепрограммирования плат ПЗУ. Но главное в программаторе - это возможность посмотреть с данным блоком случилось восстановить программное обеспечение.                

Шина RS – 485

Интерфейс RS-485 - это стандарт передачи битовой информации по последовательной двухпроводной медной линии, между некими передатчиком и приемником. Бит передается всплеском напряжения и заданной продолжительности. Передача идет по байтам, что бы соседние байты не сливались друг с другом, перед началом очередного байта выставляется всегда единичный старт-бит. После окончания идут 2 стоп-бита всегда нулевых.

БИЛЕТ №6

1. Функции программируемого логического контроллера

2. Внешние интерфейсы SINUMERIC 840D и присоединение к управляемому станку внешнего технологического оборудования

3. Понятие о сплайновой интерполяции

1. Функции программируемого логического контроллера

Программируемый логический контроллер управляет всем электрическим хозяйством станка, кроме главного двигателя и двигателей подач, точнее =30 раз в секунду, он собирает информацию о состоянии автоматики и столько же раз выдаёт управляющее сигналы. Сбор информации идёт по аналоговым и логическим входам, управление по аналоговым и логическим выходам. ПЛК опрашивает разного рода переключатели, датчики, сенсоры, кнопки, управляет магнитами, лампочками, серводвигателями. Например в управляющей программе именно ПЛК отрабатывает команду M08 – включить охлаждение, или Т3 – поставить в рабочую позицию 3-й инструмент.

2. Внешние интерфейсы SINUMERIC 840 D и присоединение управляемому станку внешнего технологического оборудования.

Интерфейс RS-485

Интерфейс RS-485 - это стандарт передачи битовой информации по по последовательной двухпроводной медной линии, между некими передатчиком и приемником. Бит передается всплеском напряжения и заданной продолжительности. Передача идет по байтам, что бы соседние байты не сливались друг с другом, перед началом очередного байта выставляется всегда единичный старт-бит. После окончания идут 2 стоп-бита всегда нулевых.   

Это двухпроводная последовательная шина, предназначенная для соединения технологических устройств в цеховых условиях. В частности ею соединяют друг с другом основные блоки УЧПУ sinumerik. В шине есть ведущее устройство М и ведомое S. Каждое устройство имеет техническую возможность и принимать и передавать сигналы. Сигнал посылается байтами по протоколу RS-485. Сигнал слышат все устройства , но принимает к сведению только устройства адресата. Передающее устройство пересылают не 1 байт а пакет до нескольких десятков байт размером. В этом пакете есть соответственно сообщение и электронный конверт. В конверте есть начальная и конечная часть. В начальной поля от кого к кому, в конечной проверочный код гарантирующий целосность пакета. К шине может подключаться до 32 устройств.

Пример максимальной комплектации SINUMERIC 840D

NIC – Network Interface Card, MMC – Mashine-man computer –компьютерный оператор, MCP – Mashine control panel – панель оператора, HHU – Hand helit unit – пульт оператора, IM – Interface module – интерфейсный модуль, SM – signal module – сигнальный модуль, FM – Functional module – функциональный модуль, CP – communicational processor

Блок S_м – сигнальный модуль является основным инструментом для работы PLK с электроавтоматикой станка. Рассмотрим вариант, когда у S_м 32 порта – 16 выходов и 16 – входов. Пусть все входы – выходы логические. Логический вход – это присутствие или отсутствие малого мерного напряжения (например оно говорит о нажатии конечного выключателя). Логический выход – это линия, по которой S_м выставляет или не выставляет стандартное напряжение (например 24 В). Такой S_м 30 раз в секунду получает получают 2 байта информации – 16 бит – это флаги выставлять или не выставлять напряжение на логический выход. Одновременно S_м 30 раз, в секунду отсылает в сторону I_м – тоже 2 байта – 16 бит это флаги на каких логических входах что-то происходило или нет. Числовые сигналы от S_м передаются через интерфейсные модули I_м. В линейке у одного I_м до 8-ми S_м. Всего PLK может управлять max-му, 3-мя линейными – 24 S_м с 32-мя входными и выходными каждый. Если это не хватает – следует разместить на шине MPI второй PLK. S_м может также обрабатывать аналоговые входы и выходы, например, определить температуру в цифровой форме по сигналам терморезистора. Средн. S_м обычно нужно вставить некоторое кол-во CP и FM. СР – коммуникационный процессор – это преобразователь цифровой информации из одного протокола в другой, его ставят чтобы подключиться к какому-то внешнему технологическому устройству другого производителя.

FM обычно занимается регулированием каких-то параметров в станке, ему сообщается лишь требуемые уровни этих параметров. Детали регулирования являются внутренним делом FM. На схеме-примере FM с помощью силы тока I регулируют частоту вращения вентилятора. Это управляет охлаждением жидкости в вентиляторе. Жидкость, например гидравлическое масло, должна быть термо-стабилизирована. За её фактической температурой следит термо-датчик. FM сравнивает заданную температуру с фактической и усиливает или ослабляет обдув. Эта забота может быть частью задачи по термостабилизации станка.

NCU – блок ЧПУ в узком смысле выполняет обе главные задачи – интерпретирует программу и интерполирует заложенные в ней перемещения. Интерпритация – это кадровый разбор УП. Прежде всего кадры проверяются на правильность и неправильность потом заложенные в программе действия распределяются между PLC и NCU. В ЧПУ 840D для быстроты связи между PLC и NCU у них объеденена оперативная память. Это особенно важно для обмена экстренными сообщениями обычно о всяких событиях. Если неполадки засек PLC он блокирует все движения в своём хозяйстве и посылает сигнал NCU. NCU блокирует траекторные движения PLC и NCU докладывает обстановку в HHC для оператора. Возможный сбой в области NCU – каком-то из приводов ошибка перемещения вышла за установленные пределы. Обычно это означает или поломку или наезд на препятствие, тогда NCU блокирует свои движения сам и выдает аварийный стоп PLC через общую память. Электронный интервал нужен в наладочном режиме, он позволяет управлять приводами с точностью до 1 дискреты (например, для выставление на размер, поиска центра и т.д.)

Станочный пульт MCP – вспомогательное средство управления. Нужно для доступа к базовым функциям управления с удаленной части станка. HHU – ручной пульт подвешивается на ручном кабеле и может сопровождать оператора, содержит самые базовые функции. ко всем перечисленным блокам может подключиться причм по разным портам переносной специализированный компьютер называется программатор. Понятие о сплайновой интерполяции

Сплайновая интерполяция - это перемещение инструмента по гладкой кривой (сплайну). В отличии от линейной интерполяции позволяет значительно уменьшить объем УП при этом повысить качество обработки.

Сплайновая интерполяция в графическом окне MatLab

В основе сплайн-интерполяции лежит следующий принцип. Интервал интерполяции разбивается на небольшие отрезки, на каждом из которых функция задается полиномом третьей степени. Коэффициенты полинома подбираются таким образом, чтобы выполнялись определенные условия (какие именно, зависит от способа интерполяции). Общие для всех типов сплайнов третьего порядка требования - непрерывность функции и, разумеется, прохождение через предписанные ей точки. Дополнительными требованиями могут быть линейность функции между узлами, непрерывность высших производных и т.д.

Попытка аппроксимации полиномом 8-й степени не дает положительного результата — кривая проходит внутри облака точек, совершенно не интерполируя это облако. Однако если применить сплайновую интерполяцию, то картина кардинально меняется. На этот раз кусочная линия интерполяции прекрасно проходит через все точки и поразительно напоминает синусоиду. Даже ее пики со значениями 1 и -1 воспроизводятся удивительно точно, причем и в случаях, когда на них не попадают узловые точки. Причина столь великолепного результата кроется в уже отмеченных ранее особенностях сплайновой интерполяции - она выполняется по трем ближайшим точкам, причем эти тройки точек постепенно перемещаются от начала точечного графика функции к ее концу. Кроме того, непрерывность первой и второй производных при сплайновой интерполяции делает кривую очень плавной, что характерно и для первичной функции — синусоиды. Так что данный пример просто является удачным случаем применения сплайновой интерполяции.

БИЛЕТ №7

1. Интерполяция в системе ЧПУ

2. Строение и интерфейсы MMC

3. Понятие о DNC