Лекція 2 5. Загальні відомості про програмне керування, принцип побудови та

та класифікацію систем програмного керування ЕП

Системи програмного керування (СПК) є

САК робочої машини або окремим ВО – об’єктом керування (ОК), які здійснюють керування відповідно до заданої керуючої програми.

Рис.3 .11. Структурна схема СПК:
а) розімкнена; б) замкнена

(ПП), керуючий пристрій (КП) та виконавчий пристрій (ВП); об’єкт керування

(ОК) і зворотний зв’язок (ЗЗ).
Програмний пристрій (ПП) містить програмоносій (ПН), увідний пристрій (УП) і зчитувальний пристрій (ЗП).
Програмоносій (ПН), у якості якого використовуються перфострічки, магнітні стрічки та диски, штекерні й інші матриці і пам’ять ЕОМ у вигляді керуючої програми.
Увідний пристрій (УП) уводить інформацію керуючої програми в керуючий пристрій за допомогою ЗП, якщо вона записана на ПН або безпосередньо від ЕОМ.
Керуючий пристрій (КП) корегує потоки інформації керуючої програми відповідно до інформації зворотного зв’язку або інших джерел інформації, наприклад, інтерполяторів, виконує необхідні математичні операції і виробляє керуючі впливи на виконавчі елементи – електроприводи.
У СПК використовуються швидкодіючі регульовані та стежачі ЕП постійного і змінного струму, які приводять у рух об’єкт керування відповідно до інформації керуючої програми.

інформації про фактичне положення ВОРМ, яка може визначатись безпосередньо при

встановленні датчика на ВО або побічно при встановленні датчика на валу електродвигуна ЕП.
Програмне керування використовується в усіх галузях промисловості, але особливо широке використання дістало в металообробній промисловості, де воно дозволяє виготовляти вироби складної форми з високою точністю та продуктивністю без безпосередньої участі людини.
Класифікація СПК
СПК класифікують так:
за принципом задання програми (аналогові і числові);
за принципом керування (розімкнені і замкнені);
за принципом дії (аналогові, імпульсні, комбіновані, кодові);
за призначенням (циклові, позиційні, контурні).
Принципи задання програми
аналогові СПК – задання керуючої програми здійснюється аналоговим сигналом у вигляді задання рівня напруги постійного струму або фази напруги змінного струму;
числові СПК – задання керуючої програми здійснюється числовим кодом шляхом запису керуючої програми на ПН. Такі системи називаються системами ЧПК.

і замкненими:
– розімкнені СПК мають один потік апріорної інформації

від керуючої програми. Вони забезпечують невисоку точність відпрацювання програми;
– замкнуті СПК (рис.3.11,б) мають два потоки інформації від програми КП та зворотного зв’язку ЗЗ. Вони забезпечують високу точність відпрацьовування за рахунок неперервного контролю і наявності інформації про стан ВОРМ.
Принцип дії СПК
Згідно з технологічною ознакою СПК діляться на циклові, позиційні і контурні.
1. Циклові СПК, або системи з цикловим програмним керуванням (ЦСПК), здійснюють керування одним або декількома ВОРМ, що забезпечують необхідний технологічний цикл, тобто окрему послідовність дій ВОРМ або групи машин. Послідовність дій визначається керуючою програмою, яка задається звичайно у вигляді простих дискретних команд на вмикання і вимикання ЕП, які приводять у рух ВОРМ. Системи ЦСПК виконуються в основному розімкненими, а присутність датчиків положення, що фіксують положення ВО, які дають команди на вмикання і вимикання ЕП, розглядається як квазізворотні зв’язки.
Найбільш характерний розподіл СПК на позиційні і контурні у ЧПК металорізальними верстатами, при яких переміщення його робочих органів відбувається в заданій точці, причому траєкторії переміщення не задаються. Позиційні ЧПК використовуються не тільки для керування рухом у МРВ, але й у будь-яких робочих машинах, ВО котрих вимагає переміщення з позиціюванням. У таких системах звичайно важлива точність зупинення ВО, а не траєкторія його переміщення.

на площині, де забезпечується його точне позиціювання. В цьому випадку

рух ВО від однієї координати до іншої відбувається за будь-якою траєкторією, але з мінімальним часом переміщення для підвищення продуктивності. Позиційні СПК будуються на базі позиційних СК, у яких сигнали задання змінюються за заданою програмою.
У позиційних ЧПК використовуються швидкодіючі ЕП, в основному постійного струму, що задовольняють вимоги позиційних ЕП.
3. Контурні ЧПК – числове програмне керування робочою машиною, при якому переміщення його ВО відбувається за заданою траєкторією й із заданою швидкістю для отримання необхідного контуру обробки (руху по контуру). Контурні СЧПК призначені для керування переміщенням ВОРМ (ОК) із неперервно-змінною інформацією керування, сигнали якої є функціями часу, швидкості або іншого параметра. Такі СПК реалізують криволінійний рух ОК за заданим контуром як на площині, так і в просторі. Характерна особливість таких СПК полягає в неперервній координації руху ВО в кожний момент часу як за шляхом , так і за швидкістю.
Контурні системи більш складні, ніж позиційні, як за алгоритмами керування, так і за вимогами до ЕП.
СПК є лінійні й кругові інтерполятори, які здійснюють програмування траєкторій руху ВО по опорних точках, записаних в керуючій програмі, і перетворюють інформацію цифрового коду програми в унітарному коді, забезпечуючи сигнали керування ЕП.