СППУ - Система Программного Позиционного Управления приводами станков и промышленных механизмов. Общая характеристика.
Назначение
Система Программного Позиционного Управления (СППУ) предназначена для последовательного управления приводами подач линейных и круговых осей - фрезерных, токарных, координатно-расточных, шлифовальных, сверлильных и других станков или промышленных механизмов, где требуется позиционное управление механическими перемещениями по заданной программе, контроль и управление электроавтоматикой станка и визуальный контроль положения объекта. Наиболее эффективное применение СППУ - управление несколькими осями от одного привода.
Состав
Стремясь повысить гибкость системы, наши инженеры разбили общую задачу управления на ряд подзадач: управление приводом подач, управление электроавтоматикой, интерфейс пользователя и т.д. Для каждой подзадачи были разработаны отдельные модули, выполняющие необходимые функции.
Для конфигурирования СППУ под конкретный станок (или другой промышленный механизм) нужно просто включить в систему нужные модули.
В состав системы могут входить следующие модули:
Контроллер движения. Предназначен для непосредственного управления приводами подач. Отвечает за равномерное движение объекта, позиционирование в точку и т.д. Может контролировать перемещение по двум осям, при этом управление осуществляется поочередно. Получает команды от пульта оператора. Крепится на DIN рейку, обычно недалеко от привода.
Контроллер электроавтоматики. Предназначен для управления электроавтоматикой станка по заданной программе. Отвечает за включение охлаждающей жидкости, подачу воздуха, включение освещения и др. функций.Крепится на DIN рейку.
Пульт оператора. Обеспечивает связь пользователя и системы. Хранит программу управления, выдает команды контроллерам СППУ, отображает координаты текущего положения объекта. Может быть использован для ввода технологических программ.
Блок питания. Предназначен для питания всех частей СППУ.
Краткое описание
СППУ позволяет управлять последовательным перемещением объекта вдоль осей и отображать текущие координаты на ЖК-дисплее. СППУ может выводить на дисплей координаты линейного положения объекта в миллиметрах и долях миллиметра, и/или угла поворота в градусной мере (работа в линейных и угловых координатах). Для определения координат могут быть использованы инерементные или абсолютные энкодеры (датчики перемещения). Управление приводами, перемещяющими объект в пространстве, осуществляется контроллерами движения СППУ - либо посредством цифровых дискретных выходов, либо аналоговым сигналом. Если в системе используются привода с цифровым управлением, контроллер движения СППУ формирует ступени торможения, которые определяют скорость подачи оси при приближении к точке позиционирования. Для привода с аналоговым управлением - контроллер движения СППУ формирует аналоговый сигнал напряжения, который определяет скорость подачи.
Позиционирование осей может осуществляться в ручном режиме, в режиме преднабора или по заданной программе.
Ввод управляющих программ осуществляется либо с пульта оператора, либо с внешнего компьютера через последовательный интерфейс RS-232C. Так же, через интерфейс RS-232C можно обновить версию программного обеспечения пульта оператора ЛИР-581.
К пульту оператора ЛИР-581 может быть подключено до трёх контроллеров управления движением. К каждому контроллеру движения можно подключить один контроллер электроавтоматики. Состав СППУ определяется количеством осей для управления и схемой электроавтоматики станка. Количество используемых осей, порядок вывода на экран и привязка к контроллерам движения осуществляется из меню конфигурации СППУ. Привязку системы к конкретной электроавтоматике станка или к контроллеру автоматики стороннего производителя можно осуществить при помощи конфигурации входов и выходов в параметрах СППУ. Модули СППУ, за исключением пульта оператора, устанавливаются в электрошкафу станка на DIN-рельс. Связь между контроллерами движения и автоматики осуществляется посредством внутреннего интерфейса RS-485 со скоростью обмена 250кбит/с. Для питания СППУ и связи пульта оператора ЛИР-581 с контроллерами используется блок питания ЛИР-989. С помощью трассы, которая подключается между блоком питания ЛИР-989 и пультом оператора ЛИР-581 (трасса может поставляться в комплекте) осуществляется связь между пультом и контроллерами через гальванически изолированный интерфейс RS-485 со скоростью обмена 250кбит/с. Длина трассы не должна превышать 30 метров. Для увеличения помехозащищенности все модули, входящие в состав распределенной СППУ имеют гальваническую развязку по питанию и входам/выходам.
Примерная схема соединения компонентов СППУ приведена на рис. 1.
Рис. 1
Функциональные возможности
- Последовательное позиционирование осей с предварительной установкой позиций (A, B, C, D) для уменьшения скорости подачи (4 ступени торможения);
- Измерение позиции с помощью инкрементных или абсолютных, линейных или угловых датчиков;
- Использование абсолютной, относительной систем отсчета;
- Независимая настройка параметров для каждой оси:
Работа с линейными и угловыми осями;
Согласование знака отсчета и направления перемещений;
Установка значения дискретности входного сигнала, поступающего от измерительного датчика;
Программное ограничение перемещений;
Компенсация люфта при смене направления движения оси;
Выборка люфта при старте движения оси;
Допуск на ошибку позиционирования;
Установка расстояний от зон торможений A, B, C, D до конечной точки позиционирования;
Четыре алгоритма поиска референтных меток;
Стандартные функции для управления шпинделем;
Возможность работы с внешним пультом управления станка;
- Программирование циклов для многократного повтора отрезка программы;
- Покадровая отработка программы;
- Пропуск отмеченных кадров;
- Функции вызова подпрограммы;
- Коррекция на радиус и длину инструмента;
- Смещение рабочей системы координат;
- Подготовительные функции (G-коды) (для программирования режима перемещений);
- Вход/выход КЕ для синхронизации управления движением с электроавтоматикой станка или с внешним КА стороннего производителя;
- Вспомогательные функции (М-функции) (для управления программой и электроавтоматикой станка);
- Использование одиночных М-функций или шаблонов М-функций;
- Вход/выход МЕ для синхронизации управления электроавтоматикой станка с внешним КА стороннего производителя;
- Диагностика состояния СППУ;
- Энергонезависимая память технологических программ, подпрограмм и параметров;
- Возможность обновления прошивки пульта оператора;
