Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) ( 106 ) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (106)

sum I

ПППЛ

hi Ihl ii

1 £

fiy/7

Рис. 8-1. Базовая конфигурация СЧПУ


(Останов)

Подготовка данных

Рис. 8-2. Алгоритм функционирования СЧПУ базовой конфигурации

СП -конец программы; КВ - конец ввода кадра; КОК - конец отработки кадЯ ра; ПД - признак подготовки данных; КПД -конец подготовки данных; X, Y, Z, А - приращения по координатам, выдаваемые в соответствующие блоки управления приводом; ТК - технологические команды; КОТК -конец отработки тех-оологических команд; КИ - конец интерполяции: ГМИ - готовность микроинт«]>-аолятора; БП - буферная память; РП - рабочая нанять; ОУ -объект управления



элемент, управляющий также работой всех блоков системы; таймер (Т) для задания временных интервалов системы, работающей в реаль. ном масштабе времени; вспомогательный пульт (ВП), дублирующий не« которые основные функции пульта ПО н расположенный непосредствен» йо у объекта управления (отсутствует, если пульт ПО выносной)! внешнее устройство (ВУ), выполняющее функцию выдачи в СЧПУ й Хранения библиотеки программ обработки деталей на языке ISO; блок связи с объектом управления (БСОУ), необходимый для выполнения технологических команд; блок управления приводом (БУП), обеспечи-Вающнй связь мнкронитерполятора нли процессора с приводом объекта управления; микроннтерполятор (МИ), преобразующий рассчитанные процессором приращения в выходную частоту (это может быть БУП а кодовым приемом информации); объект управления (ОУ).

Взаимодействие всех блоков системы в основяом осуществляется посредством трех шин: адреса А, данных Д, управления У. По обрат, ной связи в блоке БСОУ фиксируется состояние объекта управления (положения конечных выключателей, аварийные ситуации н т. п.).

Фуикционнрованне системы зависит от режимов, которые задаются С пультов ПО н ВП н определяются во многом технологическим провесом. Наиболее распространенные режимы; автоматический н покадровый для обработки одного кадра программы, поиск кадра, предиабор (ручной ввод), редактирование н режим ручного управления. Основной и наиболее сложный режим, требующий максимальной производитель-кости процессора, - автоматический.

На рис. 8-2 приведен алгоритм функционирования СЧПУ базовой конфигурации в автоматическом режиме для случая, когда память БППОД рассчитана только иа одни кадр программы н в качестве ВУ Используется фотосчнтывающее устройство (ФСУ),

Для анализа алгоритма фуикцноинровання введем понятие вычислительного цикла, под которым будем понимать время, определяемое выражением Tn=U+t2, где ti--время, необходимое для выполнения Процессором обязательных функций, обеспечивающих обработку детали по заданной траектории н технологических команд; t2 - время, затрачиваемое на осуществление функций (полностью илн частично), не обя« вательиых для данного цикла. Вычислительный цикл определяется о учетом следующих факторов: характеристик приводов подач, быстродействия процессора, временных интервалов управляющих дискретных Сигналов, выдаваемых на объект управления, диапазона реализуемых Скоростей подач, режимов прерываний и т. д. Из алгоритма, приведен-його на рис. 8-2, следует, что вычислительный цикл может определять.

выполнением одной из следующих групп операцнй: фрагмента А фрагмента А н ввода; фрагмента А и подготовки данных; ввода и под* ("отовки данных. Распределение ресурсов вычислительного цикла зави. ит от информации в кадре, скорости работы ФСУ, частоты появления Сигнала ГМИ (адаптация по скорости).

Для системы, показанной иа рнс. 8-1, разработка программы-дис. петчера - основного элемента программного обеспечения (ПО) - пред» СТавлнет собой трудоемкий процесс, так как взаимодействие блоков зй» басит от многих условий, анализ которых требует затрат программны средств и памяти. Внутреннее ПО значительно упрощается, если в си; Стеме имеется память (в нашем случае память БППОД), рассчитаииай на всю программу. Это позволяет в продолжение ввода программы проводить всю подготовку данных (подготовленная программа занима? ет в 3 раза меньший объем памяти, чем исходная программа иа языке ISO), включать ФСУ в работу только при вводе программы (при этоЦ ФСУ работает в непрерывном, а не в старт-стопном режиме), благе/*



Рис. 8-3. Алгоритм функцнонирова-Йия СЧПУ с памятью БППОД для всей программы

КВП -конец ввода программы; КП - конец программы

( Начало)

Ввод строки

Подготовка донных


Штанов)

даря чему уменьшаются потребление энергии и выделение тепла, повышается надежность работы системы в целом, обеспечивается в дальнейшем затрата ресурсов вычислительного цикла только на выполнение фрагмента А. Если предусматривается ввод новых коррекций, когда наступает технологический останов (ТО) с подтверждением, то с этого момента требуется некоторый перерасчет данных для оставшегося участка траектории. Алгоритм функционирования СЧПУ с памятью БППОД на всю программу представлен на рис. 8-3.

Мультипроцессорная конфигурация СЧПУ. В случае обслуживания СЧПУ сложного технологического оборудования (например; станка с двумя столами, на одном из которых ведутся подготовительные операции, а на другом непосредственная обработка, или станка с роботом) число параллельно выполняемых процедур увеличивается, что требует от процессора более высокой производительности и наличия в нем раз» витой системы прерываний. Указанное усложнение требований затрудняет внедрение микропроцессоров в СЧПУ и делает неэффективным использование конфигурации СЧПУ, приведенной на рис. 8-1. Высокий параллелизм осушествляемых СЧПУ функций обусловливает применение мультипроцессорной конфигурации с проблемной ориентацией каждого из процессоров.

На рис. 8-4 представлена двухпроцессорная конфигурация СЧПУ, в которой процессор П1 обеспечивает ввод программы и подготовку данных, а процессор П2 -решение траекторной задачи (см. фрагмент А на рис. 8-2). Пакет прикладных программ процессора П2 расположен в памяти обработки текушего кадра (ПОТК). Взаимодействие процессоров осушествляется посредством устройства АКК сопряжения магистралей адаптер - канал - канал, с помощью которого при нормальном функционировании всей системы процессор П1 передает процессору П2 подготовленную для обработки информацию.

Алгоритмы функционирования двухпроцессорной СЧПУ приведены на рис. 8-5. Момент передачи информации определяется признаком ПД, который устанавливается процессором П1, а сбрасывается процессором П2. Функционирование процессора П1 представлено для случая, когда память БППОД рассчитана на один кадр программы. Если же память БППОД рассчитана более чем на один кадр, процессор П1 может выполнять ряд других функций (контроля, диагностики и т. п.). Мультипроцессорная организация системы позволяет, кроме использования процессоров с упрощенным внутренним МО и структурой в сравнении с аналогичными данными процессоров однопроцессорной системы, повысить также надежность функционирования СЧПУ. Это достигается бла« годаря тому, что прн отказе одного нз процессоров его функции может

«1*



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) ( 106 ) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124)