Задачи, решаемые системой ЧПУ. 1. Геометрическая задача – управление формообразованием детали

1. Геометрическая задача – управление формообразованием детали. Исторически геометрическая задача возникла первой и в ранних СЧПУ была единственной. Так как геометрическую задачу раньше упрощенно сводили к интерполяции, то первые УЧПУ называли интерполяторами.

2. Логическая задача – управление дискретной автоматикой станка. Развитие логической задачи явилось следствием автоматизации большого числа вспомогательных простых и циклических операций: зажим-разжим, подвод-отвод, пуск-останов, АСИ. Специфика логической задачи состоит в большом количестве обменных сигналов между СЧПУ и объектом.

3. Диспетчеризации, обеспечение управления другими задачами на прикладном уровне;

4. Терминальная задача УЧПУ – это все взаимодействия УЧПУ с окружающей средой: отображение состояний системы, редактирование и верификацию управляющих программ, диалог с другими системами управления.

УЧПУ первоначально было создано как проблемно-ориентированная вычислительная машина реального времени. По мере возрастания активной роли оператора в управлении все более увеличивался удельный вес интерактивных (диалоговых) процедур и связанных с ними машинного масштаба времени. Сформировался круг задач, решение которых не требовало специальной аппаратуры ЧПУ, но могло быть выполнено универсальными вычислительными средствами взаимодействия оператора с терминалом. Так сформировалась терминальная задача СЧПУ. В современный УЧПУ терминал чаще всего отдельно конструктивно оформлен.

Инструмент общения оператора с любым терминалом – дисплей и клавиатура. Одно УЧПУ может работать одновременно с несколькими терминалами. В этом случае только один из них используется для ведения диалога (любой), а остальные служат для вывода текущей информации.

Терминальная задача имеет особое значение, так как определяет функциональные возможности управления. Наиболее важными разделами терминальной задачи управления служат интерпретатор диалога оператора в Windows-интерфейсе, редактор управляющих программ, редактор-отладчик УП.

Современные системы управления используют архитектуру персонального компьютера и располагают широкими возможностями организации человеко-машинного интерфейса в операционной среде Windows. Наиболее сложной является подсистема интерпретации диалога. Функциями диалога являются:

- получение текущей информации о процессе управления;

- тестирование системы и объекта;

- редактирование и моделирование УП;

- ручной ввод и управление отработкой данных;

- ввод программы и автоматическое управление;

- управление наладочными операциями.

Оператор системы управления задает переходы между состояниями с помощью аппаратной и функциональной клавиатуры. Нажатие на клавиши переводит систему в новый режим работы или открывает диалоговое окно. Клавиши могут быть в трех состояниях:

- готовности (доступны оператору);

- работы (нажатое состояние);

- блокировки (недоступны для воздействия).

Кроме этого интерпретатор диалога выполняет контроль действий оператора.

5. Технологическая задача – управление рабочим процессом станка. Она присутствует, если рабочий процесс становится объектом управления, с целью его оптимизации. Состоит в достижении требуемого качества детали с наименьшими затратами.

Система ЧПУ обеспечивает автоматическое приспособление процесса обработки к изменяющимся условиям обработки. Такая система может без вмешательства оператора изменить, например, величину скорости резания или подачи при затуплении инструмента, либо отключить станок при поломке резца.

Другая часть технологической задачи связана с управлением экономичностью обработки при соблюдении ограничений по качеству, производительности, техническим и технологическим возможностям станка. СЧПУ станками, обеспечивающие поиск и поддержание технологических параметров рабочего процесса, удовлетворяющих критерию оптимизации и действующим ограничениям, называются адаптивными.

6. Диагностирования. Как правило системы ЧПУ располагают отдельным режимом диагностики, который реализован в виде программно-аппаратного комплекса и ориентирован на тестирование и глубокое исследование логической и геометрической задач управления. Наиболее совершенные системы диагностики считывают измеряемые сигналы, определяют их конфигурацию, запоминают результаты измерений, выполняют операции над измеренными сигналами.

В первую очередь следует диагностировать логическую и геометрическую задачи управления. Для диагностики логической задачи управления служит логический анализатор, а для диагностики геометрической задачи предназначен осциллограф. Для доступа оператора к результатам измерений предназначен виртуальный прибор диагностики, который предлагает средства интерактивного конфигурирования и визуализации измерений. Концепция виртуальных приборов позволяет использовать разработанные средства диагностики в различных приложениях. Такие диагностические системы могут быть применены в любых устройствах ЧПУ.