Повышение эффективности систем ЧПУ за счет использования персонального компьютера с интеллектуальными контроллерами

• Автор: Митин, Геннадий Петрович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ ЧПУ

1.1 Эволюция систем У.

1.2 Архитектура системы ЧГУ класса РСБС

1.3 Проблема дефицита вычислительных ресурсов системы

1.4 Постановка задач исследования.

ГЛАВА 2. 1ОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ ЧПУ НА БАЗЕ АППАРАТУРЫ ГК

С ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫМИ КОНТРОЛЛЕРАМИ.

2.1 Разработка структурной схемы

2.2 Выбор магистрали

2.3 Организация связей
2.4 Концепция интеллектуального контроллера.
2.5 Выводы
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ВЫБОРА АППАРАТУРЫ СИСТЕМЫ ЧПУ
3.1 Критерии выбора.
3.2 Формальный метод выбора аппаратной части
3.3 Оценка аппаратной реализации
3.4 Выводы
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ВЫБОРА СИСТЕМНОЙ ЧАСТИ.
4.1 Выбор операционной системы для задач ЧПУ
4.2 Расширения реального времени для Vivv ЫТ.
4.3 Разработка драйвера в среде ЯТХ 4.x.
4.4 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Многие решили, что возможность редактирования и запоминания программ является неотъемлемым свойством систем ЧПУ класса CNC и стали требовать от разработчиков создание систем только такого класса. В действительности возможность редактирования и запоминания программ определяется фактически лишь составом общего канала (т. ОЗУ, пульта набора и дисплея), а не методом реализации функций собственно системы ЧПУ (NC, CNC). С самых первых образцов системы 1У класса СГ1С обладали значительной аппаратурной избыточностью по сравнению с аналогичными системами класса N0. Имея превосходство в серийности комплектующих, технологии (большие интегральные схемы для мини-ЭВМ) и обладая запасом вычислительной мощности, позволяющим работать в режиме разделения времени, в течение некоторого времени (- гг. Однако переход систем ЧПУ на работу с микрометровым отсчетом при скоростях - м/мин потребовал формирование выходной информации системы на частотах - Гц. Благодаря этому использование мини-ЭВМ для реализации задач управления стало практически невозможным без ухудшения основных характеристик системы. Системы ЧПУ смешанного класса С1ЧС-МС. Анализ применяемости функций, реализуемых системами ЧПУ, показал, что их можно разделить на постоянные, которые используют фактически в каждой системе, и изменяемые, которые используют только в системах определенного класса. Именно реализация постоянных функций требует использования вычислительных средств, обладающих максимальной вычислительной мощностью, в то время как для изменяемых функций прежде всего необходима логическая гибкость. Так появились системы, в которых с помощью мини-ЭВМ или микропроцессорного набора реализуются постоянные функции, а с помощью жестких схем - изменяемые. Такие системы могут иметь достаточно высокие характеристики, но их структу ра не оптимальна с точки зрения минимального объема электронного оборудования, поэтому они уступают системам класса N0 по надежности при большей стоимости. В системе ЧПУ класса МРБТ (децентрализованные мультипроцессорные) используют большое число одинаковых или почти одинаковых вычислителей, построенных на микропроцессорных наборах и отличающихся объемом памяти или разрядностью. NC. Из-за большей протяженности алгоритмов при последовательной реализации функций специальных блоков на микропроцессорах их количественные характеристики оказываются хуже аналогичных характеристик аппаратных блоков систем NC. Переход к системам такого класса означает в какой-то мере возврат к макроструктурам систем класса NC, но с использованием микроструктур систем класса CNC. Аппаратная избыточность таких систем максимальна, а для достижения равенства в количественных характеристиках приходится работать на тактовых частотах, в - раз превышающих частоты, необходимые при эквивалентных характеристиках системам, построенным в классе NC. Тем не менее эти системы широко применяются за рубежом. В последнее время появились системы на микропроцессорах, в которых каждый микропроцессор выполняет нсперссекающисся во времени преобразования, т. NC. В таких системах упрощаются по сравнению с системами классов CNC и CNC-NC как обеспечение высоких внешних характеристик, так и разработки математического обеспечения, но достигается эго еще большим увеличением объема электронного оборудования в пересчете на число транзисторов. Этот путь ставит развитие систем ЧПУ в полную зависимость от развития элементной базы и средств универсальной вычислительной техники, требования к надежности и условия работы которой коренным образом отличаются от требований к системам ЧПУ и условий их эксплуатации. Системы ЧПУ класса PCNC (Personal Computer Numerical Control), первая публикация о которых появилась в г. Использование персональных компьютеров позволяет выполнить новые требования потребителей к функциональным возможностям систем ЧІІУ, а именно: упростить переход от автономного использования к сетевым интегрированным комплексам; повысить уровень сервиса для оператора; расширить круг конечных пользователей, в который могут войти (помимо оператора) инженер-технолог, инженер но эксплуатации, системный программист' и т.