Терминальные системы управления технологическим оборудованием ГПС

Требования и задачи терминальных систем управления

Основной АСУ ГПС являются терминальные системы управления (ТСУ) технологическим оборудованием ГПС. ТСУ - это системы управления, которые обеспечивают работу всего технологического оборудования по управляющей программе. К ним относятся системы управления станками различного назначения, промышленными робо­тами, транспортными средствами. К ТСУ в ГПС предъявляются сле­дующие требования: полностью автоматическое управление работой сложного и разнообразного технологического оборудования; высокая надежность, обеспечивающая работу по "безлюдной технологии" в те­чение 2...2,5 смен; наличие развитой системы связи со средствами управления верхних уровней; унификация ТСУ, т.е. возможность использования одного типа ТСУ для управления разнообразным техноло­гическим оборудованием; возможность диагностирования состояния как ТСУ, так и технологического оборудования.

Основные задачи, решаемые ТСУ при управлении технологиче­ским оборудованием ГПС, следующие.

Ввод и хранение системного программного обеспечения. На­стройка ТСУ на работу с конкретным технологическим оборудованием производится однократно путем ввода системного программного обес­печения (набора программных модулей). Если ТСУ оснащена энергоне­зависимой памятью для хранения системного программного обеспече­ния, то оно вводится в следующих случаях: после первого включения; после аварийных ситуаций; после подключения к новому технологиче­скому оборудованию. В противном случае приходится вводить систем­ное программное обеспечение после каждого включения ТСУ (напри­мер в начале смены). Ввод системного программного обеспечения осу­ществляется непосредственно через канал связи от системы управления верхнего уровня.

Ввод и хранение управляющей программы. Управляющие программы при работе ТСУ в составе АСУ ГПС вводятся от системы управления верхнего уровня. Иногда объема памяти не хватает для хранения всех управляющих программ. В этом случае организуется так называемый режим подпитки, когда сначала вводится часть управляю­щей программы и по мере ее отработки на освободившееся в памяти место вводится следующая часть управляющей программы.

Интерпретация кадра. Управляющая программа состоит из со­ставных частей - кадров. Отработка очередного кадра требует проведе­ния ряда предварительных процедур, называемых интерпретацией кад­ра. К этом процедурам относятся: перевод содержимого кадра из ИСО в машинный код; определение характера информации, записанной в кад­ре и т.д. Для того чтобы обеспечить непрерывность управления, проце­дуры интерпретации (\ + 1)-го кадра должны быть реализованы во вре­мя управления по 1-му кадру.

Интерполяция. Это процесс получения с требуемой точностью координат промежуточных точек траектории движения рабочего органа объекта управления (режущего инструмента, схвата робота) по коорди­натам крайних точек и заданной функции интерполяции (круговая, ли­нейная).

Управление приводами подач. Сложность этой задачи зависит от типа привода подачи, который может быть следящим (на систему по­ступают сигналы об истинном положении рабочего органа от датчиков обратной связи), либо шаговым (датчики обратной связи отсутствуют). В общем случае на вход привода поступают коды, соответствующие ре­зультатам интерполяции. Этим кодам должно отвечать линейное или угловое перемещение. Задача привода подач - обеспечить соответст­вующие этим кодам перемещения органа.

Коррекция управляющей программы. В зависимости от вида технологического оборудования могут применять различные виды кор­рекции управляющих программ. Для металлорежущих станков, как правило, задают коррекцию на размер (длину, радиус) режущего инст­румента, коррекцию скорости (ускорения) перемещений в зависимости от динамических характеристик привода подач. Для промышленных роботов возможна коррекция перемещения схвата по результатам рабо­ты системы технического зрения.

Логическое управление - это управление технологическими уз­лами дискретного действия, работа которых заключается в реализации сигналов типа "включить" или "отключить" (например системой зажи­ма заготовки).

Управление приводом главного движения. Привод главного движения является неотъемлемой частью станка и обеспечивает враще­ние инструмента или заготовки. Управление приводом предусматрива­ет либо ступенчатое переключение, либо плавное изменение скорости вращения (как правило со стабилизацией). В последнее время для рас­ширения технологических возможностей станка обеспечивают управ­ление углом поворота привода главного движения как дополнительной координатой.

Смена рабочего органа. Задача смены инструмента характерна для всех современных станков, обеспечивающих многооперационную обработку. В этом случае управление заключается в поиске инструмен­та с заданным номером и собственно в замене отработанного инстру­мента на новый. Например, при управлении промышленным роботом часто возникает задача смены схвата робота в зависимости от размеров заготовки (детали).

Коррекция погрешности механических и измерительных уст­ройств. Любой агрегат механообработки аттестуется с помощью изме­рительных средств. Результаты аттестации заносятся в виде таблиц по

грешностей в память ТСУ. При работе текущие показания датчиков корректируются данными из указанной таблицы.

Накопление статистической информации. Наличие внутреннего таймера в ТСУ позволяет вести подсчет времени работы, количества обработанных деталей, определение исчерпывания времени стойкости инструмента и некоторой другой информации.