Реферат: УЧПУ

В процессеэксплуатации УЧПУ работает в режимах, предусмотренных на стадии егопроектирования совокупностью программных и аппаратных средств. Эти режимыразнообразны и зависят от конкретного объекта управления. Однако длябольшинства объектов управления и УЧПУ можно выделить несколько типовых режимов(заданий) (в эксплуатационной документации УЧПУ под заданием, как правило,понимается режим работы УЧПУ), предусматривающих стадии подготовки к выполнениюи выполнению работ.

Одно изпервых заданий, которое необходимо выполнить УЧПУ,- провести анализ своейисправности и готовности к выполнению последующих заданий оператора или системыверхнего уровня иерархии, т.е. выполнить работу по диагностике УЧПУ со 100%-нымобнаружением и с определением не менее 80% причин отказа. Часто объем работ подиагностике распространяется не только на УЧПУ, но и объект управления.

Диагностическиесредства УЧПУ преследуют три главные функции: контроль исправности аппаратныхсредств, сохранности системного ПО (в конечном счете, сводящегося к проверкепамяти как аппарата) и контроль за правильным протеканием процесса управления сцелью предотвращения аварий в системе и брака системы. При этом выясняетсясостояние аппаратных средств всей системы с различной степенью детализации,т.е. оценивается состояние функционального модуля, узла в модуле или элемента вузле. Время восстановления работоспособности системы при отказе во многозависит от степени детализации указания места неисправности. Для выполнениязадания и диагностики УЧПУ проектанты УЧПУ предусматривают встроенные и (или)выносные программно-аппаратные средства контроля и диагностики. При этомвстроенные средства диагностики ориентированы в основном на диагностикуоборудования до момента выполнения производственного задания, а контроля - на процесс выполнения производственногозадания. Как правило, диагностика проводится автоматически при включениисистемы, и в случае обнаружения неисправностей выдаются диагностическиесообщения. В ходе контроля за процессом управления наблюдаются отклонения отнормального хода процесса, и при наличии отклонения останавливается процесс ввыдачей диагностических сообщений. Специальные диагностические тесты модулейУЧПУ и выносные программно-аппаратные средства обычно применяются при отысканиии устранении неисправностей, когда УЧПУ не выполняет производственных иподготовительных заданий.

Анализдиагностических возможностей, некоторых отечественных и зарубежных УЧПУпозволил классифицировать по группам ошибки, выдаваемые системами диагностики.

Первая группа- синтаксические ошибки анализа текста управляющей программы, связанные снеправильным ее вводом по форме.

Вторая группа- семантические ошибки управляющей программы, связанные с неправильным еевводом по содержанию.

Третья группа- ошибки, связанные с неправильными действиями оператора при выдаче УЧПУзадания с помощью клавишных средств панели (пульта) оператора.

Четвертаягруппа — ошибки, связанные с невозможностью выполнения задания в связи сограничениями исполнительной системы или УЧПУ или вследствие непредусмотренныхдействий оператора.

Пятая группа- ошибки, относящиеся к использованию макроопределений.

Шестая группа- ошибки обращения к каналу связи по программным и аппаратным причинам.

Седьмаягруппа — ошибки, связанные с невыполнением диагностических проверок или снарушением нормального хода процессов.

Восьмаягруппа — ошибки, носящие характер сбоев.

Девятаягруппа — ошибки, связанные с невозможностью идентификации (понимания)информации.

Следуетзаметить, что характер ошибок, выдаваемый диагностической системой УЧПУ, вомногом схож с характером ошибок, выдаваемых операционными или вычислительнымисистемами вычислительных машин.

Диагностическиесообщения во много облегчают понимание процессов, происходящих в ПС, испособствуют уменьшению времени восстановления ее работоспособности проотказах.

Существуеттакже режим работы УЧПУ, при котором выполняется ввод -вывод информации поканалам связи с внешними устройствами и модулями УЧПУ, прежде всего — вводсистемного ПО, ввод УП или обучение УЧПУ, а также — подготовка УП в режиме“меню”. Системное ПО вводится проектировщиком УЧПУ в память типов РПЗУ или РПЗУУФ. В этом случае от потребителя не требуется каких-либо усилий по разработке ивводу системного ПО. Это происходит при поставках УЧПУ разработчиком поспециальному заказу, когда ПО УЧПУ разрабатывается проектировщиком УЧПУ илидругой организацией по заказу потребителя с учетом особенностей объектауправления. В противном случае потребителю приходится или разрабатывать своесистемное ПО УЧПУ (худший случай), или дорабатывать штатное (базовое) системноеПО УЧПУ с учетом особенностей объекта управления и нужд пользователя, еслиразработчиком системного ПО предусмотрена его адаптация (лучший случай). При этом потребителю так илииначе приходится работать или непосредственно с вычислительной системой УЧПУ, иинструментальными программами для разработки, доработки и отладки системногоПО, или с операционной системой УЧПУ, предусматривающей генерацию необходимойверсии системного ПО, а также выполнить работы по изготовлению ПЗУ сподготовленным ПО. Подготовленное системное ПО можно хранить на внешнемносителе, например перфоленте, и вводить его в память типа ОЗУ всякий раз вначале работы с УЧПУ. Это менее удобно по сравнению с хранением системного ПО вПЗУ, так как неавтоматизированный ввод требует некоторого времени, а такжеможет быть подвержен ошибкам и сбоям, которые нужно выявлять с помощьювычислительной системы, не имея в памяти УЧПУ разработанных специальных средствдиагностики.

Управляющаятехнологическая программа, которая собственно и определяет задачи для системыЧПУ на стадии исполнения и выполняется во взаимодействии с системными ПО УЧПУ,может быть либо разработана заранее с помощью специальных систем подготовки УПи храниться на программоносителе или во внешней памяти, либо разрабатыватьсяоператором непосредственно на рабочем месте у оборудования в виде текста изаносится в память УП с пульта оператора, либо разрабатывается автоматически врежиме обучения или диалоговом режиме. Очевидно, объем вводимой информации итрудоемкость ввода зависит от принятого в УЧПУ способа программирования. Почтиво всех микропроцессорных УЧПУ возможен ручной ввод текстовой части УП, однакоприменять этот способ для целой УП целесообразно только при небольшом ееобъеме. Станочные УП большого объема разрабатываются с помощью АСТПП и вводятсяпо каналу сопряжения или с перфоленты. В УЧПУ роботов трудоемкость ввода УПснижается в результате автоматизации ввода величин перемещений в режименепосредственного обучения и последующего уплотнения информации при исключениипромежуточных точек.

В начале 80-хгодов появились микропроцессорные УЧПУ, обеспечивающие ввод УП в режиме диалогас оператором. Это наиболее высокий уровень подготовки УП. Характерными чертамидиалогового ввода УП являются использование режима “Меню”, когда операторупредлагается на выбор несколько альтернативных решений, и использованиеграфического дисплея, на котором индицируется выбранный контур, после чеговозобновляется диалог, в ходе которого оператор отвечает на вопросы,относящиеся к величине перемещения или последовательности действий привоспроизведении УП станков и роботов используется сочетание языковых средств исредств машинной графики. При этом широко используется дисплей УЧПУ как инструмент,предлагающий графико-текстовое “Меню” на этапе компоновки содержательной части,и как инструмент для графического представления действия системы УЧПУ на стадиивоспроизведения УП. Для реализации машинной графики широко применяютсяграфические черно-белые и цветные дисплеи с соответствующим прикладным ПО, чтопозволяет наглядно представить разработчику УП действия системы, оперативноисключить ошибки или уменьшить их число в разрабатываемой УП и сократить циклподготовки производства. Следует отметить, что УЧПУ, имеющие широкиевозможности по разработке УП могут использоваться как инструментальные системыподготовки УП для систем, не имеющих этих возможностей.

Приразработке УП и даже при использовании УП из архива часто требуется ихредактирование, связанное с исправлением ошибок или с изменением параметровтехнологического процесса и размеров изделия, применяемого инструмента, или сиспользованием только отдельных фрагментов отлаженных рабочих УП.Редактирование требует просмотра УП и поиска ее фрагментов с использованием дисплея УЧПУ, удаления,вставки или изменения символов текста, слов, кадров или больших участков текстаУП, компоновки отдельных фрагментов текста в новую УП. Такой род работы УЧПУ иоператора может быть также квалифицирован как выполнение задания.

Предварительноразработанные и помещенные в архив программы могут быть введены в память УЧПУпо различным каналам, наиболее типичными из которых являются каналы ввода отфотосчитывающего устройства (ФСУ), от накопителя на ленте или дисках, от ЭВМверхнего уровня управления ПС и от телетайпа.

Разработанныеи отлаженные непосредственно на УЧПУ совместно с объектом управления УП могутбыть выведены из памяти УЧПУ по каналам связи и помещены в архив с помощьюзаписи на соответствующий программоноситель.

Правильноразработанная и хранящаяся в памяти УЧПУ УП, как правило, не может бытьисполнена системой без выполнения работы, связанной с наладкой. Наладкапредполагает, например, ввод рабочих органов (РО) исполнительных устройств внекоторое положение, ввод в память УЧПУ информации, связанной с ограничениемисполняемого технологического процесса или состояния среды на данный момент.После выполнения задания “наладка“ УЧПУ может автоматически исполнить действия,определенные в УП.

Выполняязадания в автоматическом режиме, УЧПУ контролирует работу основноготехнологического оборудования и отклонения процесса от нормы, а такжеанализирует состояния пульта оператора, вспомогательного оборудования иуправляет комплексом основного и вспомогательного оборудования. В случае если УП успешно выполняется до конца УЧПУпрерывает выполнение программы и выдает диагностическое сообщение извещая ослучившемся оператора или верхний уровень управления, после чего принимаютсямеры по устранению причины прерывания процесса и его возобновлению.Автоматическое исполнение УП может предусматривать раздельную проверку работыотдельных частей системы без выполнения основным и (или) вспомогательнымоборудованием каких-либо действий.

Привыполнении какого либо задания выполняется, как правило, несколько задач, средикоторых можно выделить общие, часто возникающие при управлении большинствомобъектов подзадачи: интерпретацию УП, траекторные задачи, управление приводами,логическое управление, адаптивное управление п др.

Управляющаяпрограмма несет в себе информацию, необходимую для выполнения задач, но этаинформация кодировании и для ее понимания необходимо выполнить дешифрацию инекоторые предварительные расчеты, результаты которых будут использоваться вдальнейшем для решения других задач.

Приуправлении объектами, координаты управляемых осей которых должны изменяться позаранее определенным во времени законам (контурное управление), заданнымбесконечным множеством точек, возникает проблема ввода в УЧПУ информации озаконах изменения координат.

Прианалитическом способе программирования в УП задаются опорные точки элементовконтура и его тип, а интерполяция промежуточных точек выполняется средствами ПОУЧПУ. При полуаналитическом способе программирования средствами ПО УЧПУ выполняетсятакже и определение опорных точек контура.

По программе,задаваемой в УЧПУ, исполнительные устройства объектов управления обеспечиваютизменение положения в пространстве рабочих органов и инструмента, управлениетехнологическими параметрами, такими как скорость, температура, давление и т.п.При этом УЧПУ может выполнять только функцию задания законов измененияуправляющих воздействий (ИУ имеет обратную связь по управляемой координате,незамкнутой через УЧПУ) или же дополнительно функцию регулятора управляемыхкоординат исполнительных систем (обратная связь по управляемым координатам ИУзамыкается через УЧПУ). В первом случае ИУ, как правило, само контролируетотклонение происходящих в нем процессов от заданных УЧПУ и только извещает егооб их отклонении от нормы, а во втором случае УЧПУ само производит контроль. Вобоих случаях УЧПУ само принимает решение о последующих действиях припревышении допустимых отклонений. Эта задача наиболее характерна при управлениидискретными и следящими приводами ИУ объектов управления, где необходимо выдатьуправляющее воздействие на каждый из приводов в виде кодов или аналоговыхсигналов, получить, преобразовать и обработать информацию от датчиков обратныхсвязей, а также сформировать новые управляющие воздействия.

Исполнительныеустройства объектов управления, как правило, имеют не только механизмы,требующие контурного управления, но и механизмы, требующие позиционного илициклового управления. При позиционном управлении УЧПУ задает толькохарактеристики конечных состояний объекта, формируя код требуемых конечныхсостояний и не контролируя промежуточные. При цикловом управлении УЧПУопределяет состояния объекта управления и Среды, логически анализируясовокупность осведомительных сигналов, принимает некоторые решения о продолжениивыполнения задания и выдает дискретные управляющие воздействия типа “включить”или “выключить” в виде бит или байтов информации на цикловые или дискретные ИУ.При логическом управлении на УЧПУ также может быть возложен контроль во времениза отработкой управляющего сигнала циклового ИУ.

Адаптивноеуправление процессами связано с адаптацией УЧПУ к возмущениям, имеющим местопри технологических процессах и с адаптацией при нарушениях в организацииСреды, либо при работе с неорганизованной средой. В первом случае к возмущениямотносятся возмущения типа изменения параметров материалов и инструментов,участвующих в технологическом процессе, и им подобные, а во втором — такие как,например, неправильная ориентация заготовки в таре или ее отсутствие. В обоихслучаях повышение адаптационных свойств УЧПУ требует получения достаточнойдостоверной информации о процессе или среде, ее обработке и коррекции УП.Автоматизация этих операций связана с применением или специальныхинформационных систем, оснащенных различного рода сенсорами, аппаратными ипрограммными средствами, или информационных систем, встроенных в УЧПУ.Интеграция УЧПУ с информационными системами, а также разработка ПО адаптации,его объединение с ПО УЧПУ приводят у созданию интеллектуальных систем ЧПУ.

Длявыполнения какой-либо работы УЧПУ должно получить соответствующие указания отом, какое задание из предусмотренных при проектировании УЧПУ должно бытьисполнено, а для выполнения некоторых заданий еще и детальное указание задач,которые при этом должны быть исполнены. Эти указания УЧПУ может получить или отоператора, или по каналам связи с верхним уровнем управления ПС и периферийнымиустройствами УЧПУ. Для связи ЧПУ с оператором предусмотреныаппаратно-программные средства, обеспечивающие выбор задания, а также контрольза выполнением задания и задач. К таким средствам относятся клавишный пультоператора или пульт обучения, дисплей УЧПУ, сигнальная индикация,фотосчитывающее устройство, кассеты памяти, диски и другие устройства,размещенные на панели (пульте) оператора. Общение оператора и УЧПУ происходитна нескольких языках, среди которых можно выделить язык заданий, язык задач, язык дисплея и язык индикации.

Язык заданий

реализуется клавишнымисредствами панели оператора, при помощи которых оператор определяет задание(режим работы) УЧПУ, выдает директиву УЧПУ для его настройки на выполнениеопределенного вида работ. Язык заданий достаточно многообразен, так какотражает не только специфику УЧПУ, но и специфику объекта управления. Языкзаданий УЧПУ нашел свое отражение в выделении функциональных полей (зон) панелиоператора, мнемонических обозначениях функциональных клавиш полей и в правилахпользования ими для выполнения заданий. Некоторые мнемонические обозначенияфункциональных клавиш определены в ГОСТ 24505-80

Язык задач

предназначен дляописания задач, выполняемых при исполнении заданий. Описание задач выполняемыхпри управлении объектом, задается с помощью УП, которая составляется на том илиином языке пользователя. Так, например, для составления технологических УП УЧПУстанками используется международный код ИСО, нашедший отражение в ГОСТ20999-83, определяющий содержание УП. В режимах подготовки к управлениюобъектом оператор может обращаться с УЧПУ на языке, определенном правиламитестирования, клавишами панели оператора и дисплея, языке подготовки УП врежиме “Меню” с использованием графических представлений и средств или без ихиспользования.

Языки дисплея и индикации

определяются правиламиэксплуатации УЧПУ и используемых языков заданий и задач, а также мнемоникойфункциональных клавиш дисплея и индикации и правилами пользования ими. Спомощью языка дисплея и индикации задается объем и содержание визуальноконтролируемой информации, ведется диалог, выполняется плоская и объемнаяграфика и т.д. Индикация может сопровождаться подсветкой или звуком принеправильном вводе информации, обнаружении ошибок при контроле.

Список использованнойлитературы:

1.Б.Г.Коровин, Г.И.Прокофьев, Л.Н.Рассудов
“Системы программного управления промышленными установками и робототехническимикомплексами”

2.Под редакцией академика С.В.Емельянова
“Управление гибкими производственными системами. Модели и алгоритмы”

3.Под редакцией И.М.Макарова и В.А.Чиганова
“Управляющие системы промышленных роботов”

4.Под редакцией профессора А.А.Сазонова
“Микропроцессорное управление технологическим оборудованием микроэлектроники”

еще рефераты

Еще работы по программированию, базе данных

Реферат по программированию, базе данных

Задача про транспортную систему. Подбор вариантов проезда с учетом кол-ва пересадок, длительности, видов транспорта (самолет, авто, поезд, водн.)

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Тест по истории

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Программа контроля знаний студентов по дисциплине ЭРМ и РК в процессе учебы

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

LL (k) (-грамматики)

29 Августа 2013