STRUCTURA SI FUNCTIONAREA CN

1
STRUCTURA SI FUNCTIONAREA CN LA NIVELUL UNUI SEM

• Functiile CN
• Structuri generale de CN

2

• FUNCTIILE COMENZII NUMERICE

Informatiile primite, deciziile luate si
comenzile elaborate intr-un sistem complex
mecanic, electric, hidropneumatic si electronic,
sunt gestionate la nivelul CN.
3
(No Transcript)
4
(No Transcript)
5
Consola operatorului asigura dialogul om-masina
Variante de utilizare
6

• STRUCTURA COMENZII NUMERICE

7

• BLOC INTRODUCERE DATE
• Realizeaza legatura echipamentului cu operatorul,
  fiind de obicei, un panou ce contine un sistem de
  afisare si o tastatura.
• Este un ansamblu de module si programe care
  prelucreaza informatia introdusa in echipament
  sub diverse coduri, o converteste intr-o forma
  acceptabila si o repartizeaza la celelalte
  blocuri.

• Introducerea programului piesa se poate realiza
• Direct de la operator manual
• Cu periferice specializate (cititor de banda
  perforata, de banda magnetica)
• Direct de la calculator (sistem CNC).

8
Structura generala a BID
Cititor
Afisare
Tastatura
Magistrala de intrare date
Conversie afisare
Decodificator
Comanda cititor
Generator tact
Generare comenzi
Memorii intermediare
Memorii de lucru
Interfata SEM
9

• Decodificator
• Selecteaza functiile sub care se programeaza
  valori in cod BCD de cele sub care se programeaza
  valori in cod binar serie
• Dupa decodificator apar 2 magistrale
• Una paralel ( 8 biti ) pentru functiile
  programate in BCD
• Una seriala, pe care se transmit valorile de
  functii in blocuri de 24-32 biti.

10

• Memorii intermediare
• Retin temporar informatiile introduse de la panou
  de catre operator sau, pe rand cate o fraza in
  cazul introducerii automate a datelor.
• Daca datele cuprinse in fraza aflata in executie
  se gasesc in memoriile de lucru din blocul de
  calcul, in timp ce fraza care urmeaza a fi
  executata se afla in memoriile intermediare.

• Generator de tact si generator de comenzi
• Asigura conversia datelor, introducerea lor in
  memoriile intermediare si transferul lor spre
  memoriile de lucru.

11
BID cu o structura de microcalculator
Display
Tastatura alfanumerica
Cititor banda perforata
Afisaj LED-uri
Teletype
Casetofon
Perforator banda
Interfete cu periferice
µC
Memorie EPROM 16-64 k
Memorie RAM CMOS
Buffer controller
Decodificator
Microprocesor
Logica ceas, ready, reset, intreruperi
12

• Particularitati ale BID cu structura de
  microcalculator
• Ofera facilitati hardware si o multitudine de
  facilitati de utilizare pentru operator.
• Numar si varietate mult mai mare pentru tipurile
  de periferice ce pot fi cuplate la sistem.
• Memoria EPROM contine programele si algoritmii
  dupa care unitatea centrala preia, analizeaza,
  prelucreaza si distribuie datele.
• Prelucrarea si distribuirea datelor se face
  succesiv, conform unei ordini stabilite prin
  programul memorat in EPROM.

13

• BLOC DE INTERFATARE I/O
• Realizeaza schimbul semnalelor de comutatie cu
  echipamentul conventional.
• Are o structura de microcalculator, functiile de
  adaptare intre echipamentul de comanda si cel
  conventional realizandu-se prin mijloace software.

CN in logica cablata
CN in logica programata
Interfata apare ca un bloc adaptor
Interfata se realizeaza pe o structura de µC
(interfata programabila)
14
Structura unei interfete programabile
Magistrala externa de date
Logica DMA (Direct Memory Acces)
Buffer magistrala interna
Buffer magistrala externa
Generator tact
µC
Magistrala interna de date, adrese, comenzi
RAM
PROM
PORTURI I/O
Programul pe baza caruia se realizeaza
decodificarea si adaptarea informatiilor
furnizate de CNC
15

• Particularitati ale interfetei programabile
• Decodificarea si adaptarea informatiilor
  furnizate de CN pentru SEM se realizeaza pe baza
  programului inscris in PROM.
• Adaptarea unui tip oarecare de CN la diverse
  tipuri de SEM se poate face numai prin
  modificarea programelor inscrise in aceasta
  memorie.
• Interfata programabila este prevazuta cu
  posibilitatea de acces DMA la memoria si la
  porturile I/O ale interfetei, cu referire la
  unitatea master a sistemului CN.
• Este o schema cu dubla adresabilitate, atat la µP
  interfetei cat si la unitatea master.

16

• BLOC DE CALCUL
• Executa prelucrari asupra informatiilor de
  deplasare continute in programul piesa,
  operatiile aritmetice necesare elaborarii
  incrementilor de deplasare care sunt apoi
  introdusi in circuitul de masura a pozitiei si
  in memoriile de deplasare reala aferente fiecarei
  axe, unde se scad sau se aduna informatiei
  existente.
• Ecuatia de miscare definita prin programul piesa
  determina deplasarea relativa a sculei
  aschietoare fata de piesa prelucrata.
• Este realizat la variantele mai noi in jurul unui
  microprocesor de 16 sau de 32 de biti rezultand
  viteze de lucru net superioare.

17
(No Transcript)
18

• Generare secvente de lucru
• Semnalele de iesire (impulsurile de avans) sunt
  proportionale cu avansul programat si cu
  reprogramarea avansului exprimata in procente
  prin comutatorul panoului operator.
• Tipuri de regimuri pentru care BC furnizeaza
  impulsuri de avans la masini-unelte
• Deplasari in pasi cu incrementi de 1, 10, ,
  10000 µm
• Deplasari paraxiale in regim MANUAL LENT
• Deplasari paraxiale imn regim MANUAL RAPID
• Deplasari prin conturare cu avans programat
• Deplasari cu viteza de pozitionare.

19

• In cazul deplasarilor simultane pe axe, se
  corecteaza frecventa impulsurilor de avans
  generate pentru a asigura egalitatea vitezei
  efective pe contur cu cea programata.

Deplasare simultana pe doua axe cu viteza de
avans programata F
O
P
y
Sunt trimise impulsuri pe fiecare axa fiecare
fiind parcursa cu viteza F
P
Y
Viteza pe segmentul OP va fi
x
O
X
Apare necesitatea corectiei cu
20

• Frecventa impulsurilor de avans este
  proportionala cu viteza de parcurgere a
  traiectoriei si cu valoarea aleasa pentru
  reprogramarea avansului de catre operator in
  timpul prelucrarii.

Observatie. Trecerea de la o frecventa la alta nu
se face brusc, fiind limitata de acceleratiile
maxime permise pentru organele de lucru.
Blocul nivelator Realizeaza integrarea treptelor
de frecventa

• Liniar
• Urmareste mai rapid fin
• Pierde impulsuri de intrare

• Exponential
• Se implementeaza usor hardware

21
Functie de reducere diminuarea treptata si
antecalculata a vitezei in functie de distanta
pana la punctul final de oprire a organului
mobil, fara opriri bruste sau depasiri de cota.
22

• Generare traiectorii
• Sistemul de interpolare trebuie sa indeplineasca
  functiile
• Sa asigure aproximarea conturului impus in
  limitele preciziei specificate, furnizand pentru
  fiecare axa informatia de deplasare necesara
  generarii punctelor intermediare intre doua
  puncte principale de reper, pe baza modelului
  matematic de interpolare prestabilit
• Sa asigure dependenta functionala intre axe
  conform traiectoriei punctului de interactiune
  scula-piesa
• Sa permita respectarea conditiilor tehnologice
  privind viteza rezultanta a punctului de pe
  traiectorie si cele privind dimensiunile sculei.

23

• Furnizarea curbei teoretice
• matematic, prin F(x,y)0
• prin puncte
• grafic

Eroarea de furnizare a curbei ideale
Eroarea de aproximare a profilului
Toleranta piesei de uzinat, dupa simetrizarea
campului de toleranta
24

• Interpolator numeric structura bloc

Bloc introducere date
Corectie dupa raza sculei
Bloc comanda
Bloc de afisare
Dispozitiv de interpolare
Bloc verificare traiectorie
Generator de frecventa
Divizor frecventa
25

• Functiile interpolatorului numeric
• Recunoasterea punctelor principale de reper pe o
  curba oarecare, cu un numar cat mai redus de date
  initiale
• Efectuarea interpolarii dupa legea stabilita a
  segmentului de curba dintre doua puncte de reper
  in limitele unei precizii impuse si cu evitarea
  salturilor de directie ale tangentei in punctele
  de jonctiune a doua segmente de interpolare
  adiacente
• Corectarea traiectoriei dupa dimensiunile reale
  ale sculei
• Mentinerea unei viteze tangentiale de conturare
  constanta, independent de directia de deplasare
• Verificarea (eventuala) a traiectoriei obtinute.

26
Parametrii initiali de interpolare
Interpolare liniara, circulara in sens orar,
respectiv antiorar
I0
J0
G01
G02
G03
IX
Dispozitiv de interpolare
Impulsurile de deplasare pe cele doua axe
IF
Impulsurile de avans
IY
27
y
Interpolare liniara
Interpolare circulara
28

• Moduri de generare a functiilor f1 si f2

Metoda analizei diferentiale
An(xn,yn)
An(xn,yn)
Ai(xi,yi)
(yn-y0)/n
A1(x1,y1)
A0(x0,y0)
A0(x0,y0)
(xn-x0)/n
Frecventa de tact e data de
fTnv/l
n numarul de puncte v viteza de parcurgere a
segmentului
l lungimea segmentului
29
Principiul discriminantului
Deplasarile pe o aproximanta a curbei G vor
consta in treceri dintr-o zona in alta, sesizate
prin
30

• BLOC DE MASURA

• Prelucreaza datele furnizate de traductoare
• Transmit rezultatele prelucrarilor blocului de
  calcul si variatoarelor de viteza

• Semnale de prelucrat
• De iesire
• Catre variatoare
• Catre traductoare de pozitie
• De intrare
• De la traductoare

31
Exemplu
Alimentare
Panou operator
Bloc introducere date
Bloc de calcul
Bloc de masura
Periferice
Bloc de interfatare