Разработка и исследование программного обеспечения системы ЧПУ с открытой архитектурой для одновременного управления группой металлорежущих станков

• Автор: Овнанян, Есан Отеллович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1: АРХИТЕКТУРА СИСТЕМ ЧПУ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМИ СТАНКАМИ
1.1 Архитектура СЧПУ
1.2 Базовое ПО СЧПУ «РМАС N0»
1.3 Выводы
ГЛАВА 2: ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ПО СЧПУ С ОТКРЫТОЙ И УНИВЕРСАЛЬНОЙ АРХИТЕКТУРОЙ
2.1 СЧПУ с открытой архитектурой серии МБН
2.2 Основы архитектуры ПО СЧПУ
2.2.1 Геометрическая задача
2.2.2 Логическая задача управления электроавтоматикой станка
2.2.3 Терминальная задача
2.3 Основные положения технологии разработки ПО СЧПУ с открытой
архитектурой
2.3.1 Подход к разработке больших программных систем
2.3.2 Подход к разработке многокомпонентного ПО
2.3.3 Структура ПО для управления группой металлорежущих станков
2.4 Объекты базового ПО
2.5 Выводы
ГЛАВА 3: РЕАЛИЗАЦИЯ ПО СЧПУ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМИ СТАНКАМИ С ОТКРЫТОЙ АРХИТЕКТУРОЙ
3.1 Реализация графической подсистемы и режима диалога оператор - СЧПУ
3.2 Диагностика оборудования
3.3 Реализация параметрического языка УП
3.4 Выводы
ГЛАВА 4: ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЧПУ СЕРИИ «МвН» НА СТАНКЕ МОДЕЛИ 450УТ С ПО «М8НАК СХС»

4.1. Структура СЧПУ .fSI I МІХТУ
4.2. Работа оператора ПО СЧПУ
4.3. Выводы
ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
СПРАВКА

ВВЕДЕНИЕ
В практике создания металлорежущих станков всё большую роль играют станки с ЧПУ. В большинстве развитых стран годовой выпуск станков с ЧПУ превышает 50%. В Японии эта цифра составляет более 85%. Важнейшим узлом таких станков является система ЧПУ (СЧПУ), функционирование которой определяет эффективность работы оборудования [27, 28].
В последнее время получает развитие новое направление в автоматизации заводского производства: в автоматическом управлении металлорежущими станками происходит массовый переход к открытым и модульным решениям [57].
Для достижения соответствия систем ЧПУ современным требованиям: универсальность, адаптируемость, способность быстрого интегрирование со станком, функциональная расширяемость - необходима открытость архитектуры СЧПУ со стандартизованными интерфейсами между составляющими модулями (архитектурой СЧПУ называют состав, назначения и порядок взаимодействия программно аппаратных средств, привлекаемых для решения задач ЧПУ)
В процессе функциональной адаптации и расширения СЧПУ составляющие модули системы не должны изменятся, а модули, обеспечивающие новые возможности, должны динамично интегрироваться с

- прием и обработка сигналов абсолютных или относительных энкодеров (датчик обратной связи) с частотой 40 МГц.
- цифровая фильтрация сигналов энкодеров.
- цифровое управление (ШИМ и цифровая обратная связь по току) приводами - цифровое задание амплитуды и частоты синусоидального изменения фазы для 1-, 2- и 3-фазного управления;
- управление сервоприводами посредством ЦАП (16бит/ ±10В);
- возможность программного (параметрически определяемого) управления двигателями всех основных типов: постоянного тока (коллекторными и бесколлекторными), асинхронными, шаговыми и микрошаговыми;
- параметрически задаваемое ускорение и замедление S-образного типа;
- типы интерполяции: линейная, круговая, сплайнами, NURBS (Non Uniform Rational B-Spline); ’
- просмотр вперед (look ahead) до 4000 сегментов;
Полностью цифровой контур управления приводом, программное, параметризированное управление из контроллера моторами разных типов -все это требует применение высокоэффективного интерфейса между управляющими и исполняющими модулями. Цифровой интерфейс привода дает системе следующие преимущества: доступ к компьютерным алгоритмам управления, программная настройка вместо аппаратной, лёгкость установки, диагностика и качественное управление, отсутствие проблем по сдвигу.