РАБОТАЕМ БОЛЕЕ 12 ЛЕТ
Системы ЧПУ

Системы ЧПУ Комментировать

CNC, NC или ЧПУ

CNC, NC или ЧПУ — это система автоматического числового программного управления, контролирующая производственное оборудование; управление осуществляется при помощи компьютеризированных машин. В качестве базовых управляющих блоков используются компьютеры, микроконтроллеры и микропроцессоры.

Устройство ЧПУ предполагает участие в производственном цикле множества корреллируемых модулей: устройства памяти ОЗУ и ПЗУ, управляющий модуль — контроллер, устройства ввода-вывода: дисплей и пульт управления, исполнительные модули: сервоприводы и шаговые двигатели. Единовременное управление множеством каналов требует от комплектующих ЧПУ наилучших показателей производительности, а также регулярного совершенствования программного обеспечения.

Подобные устройства массово используются для производственных линий, производящих различные изделия или часто обновляющие производственную линейку. Также они актуальны для некрупных производственных масштабов.

Особенно популярны данные системы для деталей, обладающих сложными геометрическими формами: обработка криволинейных поверхностей системами с ЧПУ экономически более выгодна по сравнению с применением для аналогичных целей копировальных машин.

обработка криволинейных поверхностей системами с ЧПУ

Важно понимать, что помимо использования качественных компонентов в любой числовой системе также должна быть профессионально организована внутренняя архитектура. Корректно интегрируемые интерфейсы обеспечивают успешную работоспособность всех узлов конструкции.

Компоненты систем ЧПУ

Связь внутренних модулей ЧПУ осуществляется при помощи магистрально-модульного способа, таким образом в схеме присутствует главная системная магистраль и дополнительные каналы связи. В качестве классических магистралей в мировой практике наиболее распространены следующие производители: VMEBUS и CompactPCI.

Чем выше количество внутренних каналов, тем более совершенными должны быть технические характеристики управляющего контроллера, а также более ответственно организовано соединение между компонентами, разнесенность которых требует точного просчета длины кабелей.

Принцип построения ЧПУ

В некоторых случаях используют подключаемые внешне контроллеры. Выбирая контроллер из этих соображений, следует помнить, что он должен поддерживать промышленный интерфейс ProfiBUS.

Все внутренние узлы должны иметь пути взаимодействия:

  • ПК- ПК (локальная сеть);
  • ПК — контроллеры;
  • Контроллеры — автоматика;
  • Контроллеры — приводы.

Связь ПК — периферия

Передача данных между персональными компьютерами и периферией организована через стандартные интерфейсы:

  • Centronics — передача данных от ПК к периферии на высочайшей скорости 100 Кб/с, расстояние ограничено 2 метрами.
  • EPP — двунаправленный порт, работающий в обе стороны со скоростью 8 Кб/с; имеет встроенный буфер памяти; поддерживает режим передачи данных без  участия процессора; поддержка до 64 устройств периферии.
  • ECP — аналог EPP с расширенным функционалом: поддерживает подключение до 128 устройств периферии.
  • RS-232C — наиболее распространенный интерфейс для ПК для полнодуплексной передачи данных; имеет дополнительные порта для управления.
  • RS422A — интерфейс с витой парой; поддерживает двунаправленный обмен с несколькими устройствами; дальность до 1200 м, при подключении ретрансляторов — больше.

Связь ПК — ПК

Сегодня все большую популярность набирает задача обмена данными между персональными компьютерами. Это обусловлено, в первую очередь, востребованностью систем DNC. Среди решений этих задач можно выделить следующие протоколы:

  • Ethernet — интерфейс, подходящий для ненагруженных сетей. Скорость работы — до 100 Мб/с;
  • Arcnet II — скорость передачи до 25 Мб/с;
  • ATM —  самый перспективно развивающийся стандарт; скорость — до 622 Мб/с.

Связь ПК — контроллеры

Основным способом связи ПК и контроллера является интерфейсы типа Fielsbus, к которым относятся следующие: ProfiBUS, FIP, BitBUS, CAN, InterBUS, Foundation FieldBUS и др.. Самой распространенной среди всех перечисленных шин является открытый протокол Profibus, присутствующий в стоке во всех исполнительных устройствах автоматизации. Обмен данных в данном интерфейсе поддерживает форматы PC, PLC, данные от пульта оператора, внутренних модулей и приводов.

В протокол Profibus входят три подтипа:

  • Profibus FMS — работа между филд-устройствами и контроллерами; низкий уровень времени реакции.
  • Profibus DP — взаимодействие с учетом необходимости бстродействия.
  • Profibus ISP — работа с функцией управления и внутренней защитой данных.

Связь контроллеры — привод

В зависимости от типа привода, использующегося в работе системы, может быть использован тип связи SERICOS. Он подходит для оборудования производства компаний Bosch и Indaramat. В состав этого интерфейса входит контроллер и трансивер. Оптоволоконная сеть организована с участием одного ведущего и множества ведомых модулей. Предельная длина оптоволоконных кабелей достигает 250 метров, период управления колеблется в промежутке 1-2 секунды. Кроме того жду каждого рабочего цикла предусматривается собственная значение скорости и крутящего момента.

Связи в системе с ЧПУ

Современные модули с ЧПУ могут обладать комбинированными типами перечисленных интерфейсов. Ежегодно появляется множество новых технологий передачи информации и обработки данных, тем не менее классические интерфейсы не теряют своей актуальности.