Автоматизация процесса привязки для станков с ЧПУ на основе объектно-ориентированного подхода

• Автор: Ганюшин, Роман Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ПРОГРАМНОЙ ПРИВЯЗКИ ОБОРУДОВАНИЯ

1.1 Что такое привязка

1.2 Задачи привязки

Программирование привязок

1.4 Языки программирования привязок

1 .4. 1 Языки программирования МЭК 3.

1.4.1.1 Язык программирования 1Ь

1.4.1.2 Язык программирования ЬАЭ.

1.4.1.3 Язык программирования ЕВЭ.

1.4.2 Язык программирования БСЬ.
1.4.3 Язык программирования ОгарЬ
1.4.4 Язык программирования Б7НгарЬ
1.4.5 Языки профаммирования, не сертифицированные МЭК
1.5 Методы программирования
1.5.1 Декомпозиция.
1.5.2 Проектирование
1.5.3 Парадигмы программирования.
1.6 Основные недостатки существующих методов привязки.
1.7 Постановка задачи, цель и структура диссертации.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБЪЕКТНООРИЕНТИРОВАННОЙ ПРИВЯЗКИ.
2.1 Роль объекта в привязки.
2.2 Общая структура и поведение объекта.
2.2.1 Состояние объекта
2.2.2 Поведение объекта
2.2.3 Объект как автомат.
2.3 Отношения между объектами.
2.3.1 Связи.
2.3.2 Агрегация.
2.4 Классы
2.5 Спиральная модель жизненного цикла
2.5.1 Этапы итерации жизненного цикла привязки
2.5.2 Этап анализа управления устройством.
2.5.3 Этап создания абстракции класса.
2.5.4 Этап реализации интерфейсов и функций класса
2.5.4.1 Реализация конструктора класса.
2.5.4.2 Реализация интерфейсов класса
2.5.4.3 Реализация функций класса
2.5.5 Этап получения программного кода
2.6 Выводы .
3. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБЪЕКТНООРИЕНТИРОВАННОЙ ПРИВЯЗКИ
3.1 Объектноориентированное описание привязки
3.1.1 Информационное представление классов в системе I1.
3.1.2 Информационное представление реализаций интерфейсов
и функций в системе АРООП.
3.2 Редактор визуального программирования на языке
3.2.1 Выбор функцииинтерфейса класса.
3.2.2 Создание программной структуры на языке .
3.3 Служба депараметризации и объектноориентированных операций
3.4 Служба управления подключаемыми модулями трансляции.
3.4.1 Общий подход к синтезу привязки.
3.4.2 Управление модулями трансляции
3.4.3 Разработка модулей трансляции.
3.5 Выводы
4. ПРАКТИКА ОБЪЕКТНООРИЕНТИРОВАННОЙ ПРИВЯЗКИ
4.1 Комплектация станка ФПЭ
4.1.1 Описание конструкции и принцип работы станка
4.1.2 Электрооборудование.
4.1.3 Управление станцией смазки подшипников электрошпинделя ф. V.
4.1.4 Управление станцией охлаждения статора электрошиинделя СОВ1
4.1.5 Управление агрегатом охлаждения инструмента воздухом.
4.1.6 У правление импульсной смазки каретки
4.1.7 Управление импульсной смазки траверсы
4.1.8 Управление импульсной смазки стола.
4.1.9 Управление насосной станцией.
4.2 Объектноориентированный анализ привязки.
4.2.1 Декомпозиция на объекты
4.2.2 Анализ объектов
4.2.3 Объектноориентированное проектирование
4.2.4 Класс
4.2.5 Описание абстракции в системе АРООП
4.2.6 Класс
4.2.7 Класс i.
4.2.8 Класс
4.2.9 Конкретизация класса привязки
4.3 Создание привязки для станка ФПЭ
4.4 Заключение.
4.5 Выводы
5. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Процесс инициализации параметров характерен тем, что он происходит однократно не зависит от состояния системы в течение времени. Примером инициализации параметров служит определение количества и характеризации осей, схемы выхода в ноль, количество позиций в магазине и т. Управление устройствами и механизмами необходимо для функционирования этих устройств и механизмов, согласно назначению. Вне зависимости от вида устройств (физических или программных), если они не могут управляться БПО, например, в силу неоднозначности использования или инвариантности исполнения, или если необходим дополнительный контроль, то управление такими устройствами осуществляется в программной привязке. Каждое устройство или механизм имеет свой протокол взаимодействия. Протокол может быть простым или сложным. Например, простой протокол взаимодействия имеет концевой выключатель, имеющий два состояния. Сложные протоколы взаимодействия могут возникать, если например оборудование имеет собственный микроконтроллер, или если приходится управлять программным устройством из БПО. Координация и синхронизация работы устройств и механизмов необходима для осуществления сложных процессов, в которых участвует (одновременно или последовательно) более одного устройства или механизма. Координация и синхронизация устройств и механизмов наиболее сложная и трудоемкая в решении задачи привязки. Аварийно-блокировочные действия необходимы для предотвращения ситуаций, приводящих к неправильному функционированию или поломке станка, или ситуаций, угрожающих жизни и здоровью людей, находящихся в зоне работы машины. Задача аварийно-блокировочных действий нелинейно усложняется по мере увеличения количества единиц оборудования, а также функционального разнообразия машины. Современные станки с ЧПУ имеют такое количество функций, а следовательно, могут находиьтся в таком функциональном состоянии, вызванном определенной последовательностью действий, возможность возникновения которого изначально неочевидно, хотя такое состояние может привести к поломке станка или серьезной травме человека. Программирование привязок является особым направлением системного программирования, имеет свою специфику в методах и развитии. Наиболее примечательной особенностью привязки является ее ярко-выраженная направленность. Т.е. При этом сама задача имеет естественное происхождение, т. Windows NT связан с использованием целого системного механизма, по сложности на порядок выше средней привязки). Другим свойством привязки является ее мопоплатформенность. Т.е привязка ориентируется на конкретную конфигурацию ЧПУ. Считается, что привязка не может работать, если одно из устройств заменено на не эквивалентное. Тот факт, что задачей привязки не является поддержка замены устройства с другим интерфейсом, упрощает создание привязок. Это свойство уникально, поскольку в других областях системотехники необходимо обеспечивать функционирование как при разной конфигурации вычислительной системы, так и при различных характеристиках отдельных компонентов системы. Следующим свойством привязки можно отметить ее слабую параметричность. Т.е. Привязка обслуживает определенное количество датчиков, управляет определенными устройствами по определенным алгоритмам, при этом количество устройств и алгоритмы управления неизменны. Еще одним свойством привязки является методы и инструменты ее разработки. Здесь произошла преемственность технологий. Технология релейных схем нашла свое отражение не только в методике проектирования привязок, но и в инструментарии программирования. В качестве технического задания используются циклограммы, а возникновение языка релейных диаграмм (LAD) позволяет создавать привязки аналогично формированию релейных схем автоматики. Таким образом, можно говори ть, что методы решения задач привязки возникла задолго до появления самой задачи. Далее необходимо отметить, что привязка является системой реального времени с циклическим исполнением. Циклическое исполнение кода привязки в реальном времени позволяет программисту реализовывать алгоритмы управления в любой последовательности, если это не нарушает структуру самого алгоритма.