Системы программного управления производственными установками

 

8.1. Назначение и общая структура

Системы программного управления (СПУ) – это АСУТП, которые обеспечивают управление технологическими объектами по заранее подготовленной и введенной в УВМ на специальном программоносителе программе. Это традиционное название АСУТП в машиностроении.

Наиболее сложные СПУ в машиностроении имеют четырехуровневую иерархическую структуру (см. рис. 8.1) и совместно с управляемым технологическим комплексом и управляющими структурами САПР составляют гибкую производственную систему (ГПС), выходящую за рамки АСУТП. Целью ГПС является ведение техпроцесса по безлюдной технологии, т.е. предполагается, что ГПС позволяет вести техпроцесс в течение рабочей смены или нескольких смен без вмешательства технологического персонала и работников ремонтно-наладочных служб. В состав ГПС обычно входят следующие подсистемы (см. рис.8.1).

· Подсистема планирования, составляющая совместно с САПР и АСТПП верхний уровень управления. Ее назначением является планирование сменно-суточных заданий, подготовка проектной документации и материально-технического снабжения, включая поставку сырья, материалов, инструмента и пр.

· Подсистема диспетчеризации, которая обеспечивает оперативное управление технологическим комплексом, порядок выполнения производственной программы (верхний уровень АСУТП).

· Транспортно-накопительная подсистема, включающая в себя автоматизированный склад и устройства для укладки, временного накопления, разгрузки и доставки обрабатываемых изделий, инструмента и технологической оснастки.

· Гибкие производственные модули (ГПМ), оснащенные устройствами ЧПУ (УЧПУ). ГПМ – это единица технологического оборудования с программным управлением, предназначенная для производства некоторого класса изделий как в составе ГПС, так и в автономном режиме (например, станки с ЧПУ).

· Подсистема автоматизированного контроля, важнейшими функциями которой являются диагностика неисправностей и контроль качества продукции.

Структура оборудования, входящего в состав ГПС, показана на рис. 8.1. Высшим уровнем управления в ГПС является ЦУВМ (два промышленных компьютера, см. рис. 3.3), которая получает от АСУ предприятия технологические программы, а также месячный план работы ГПС и его корректировку. Первый компьютер реализует функции АСТПП и планирования, а второй – функции оперативного управления техпроцессом. ЦУВМ производит сменно-суточное планирование на базе полученного месячного плана с учетом фактического состояния производства (обеспеченность заготовками, инструментом, технологической информацией, выполнение предыдущего сменно-суточного задания с учетом брака и незавершенного производства). Сменно-суточное задание поступает в центральную диспетчерскую систему, которая осуществляет оперативное управление технологическим комплексом. Управление отдельными видами обработки изделий производится в рамках ГПМ (на рис.7.1 представлено N ГПМ). В состав ГПМ могут входить помимо станков с ЧПУ обрабатывающие центры, промышленные роботы, оснащенные средствами активного контроля и адаптивного управления и пр. Материальные потоки ГПС обслуживаются автоматизированным складом, связанным с ГПМ транспортными устройствами. Системы управления ГПМ, складом и транспортом являются ЛУВМ (см. рис.1.1) в составе ГПС. Обмен информацией ЦУВМ с локальными СПУ ГПМ реализуется информационной магистралью типа Ethernet или Profibus.

 

 

 

Рис. 8.1. Структура оборудования ГПС

 

 

8.2. Программируемые контроллеры

Программируемые контроллеры (зарубежное наименование – PLC, т.е. Programmable Logical Controller) – это выпускаемые серийно управляющие устройства, предназначенные преимущественно для управления технологическим циклом работы производственного оборудования. Типичная структура ПЛК показана на рис. 8.2. Конструктивно ПЛК обычно оформлен в виде двух или трех блоков. Обязательными являются блок управляющих модулей ПЛК (блок ПЛК) и блок программатора. Программатор – это программирующее устройство, с помощью которого управляющая программа (УП) вводится в блок ПЛК. Для разработки и ввода УП может быть использован компьютер, оснащенный специализированным программным обеспечением. Одновременно предусматривается применение переносного клавишного программатора. Последний используется преимущественно для наладки системы управления, построенной на базе ПЛК. После ввода и отладки УП контроллер реализует заданные управляющие функции, работая в автономном автоматическом режиме.

Рис. 8.2. Структура программируемого логического контроллера

 

Процессорный блок ПЛК имеет модульную структуру, что позволяет формировать “корзину” ПЛК с большим или меньшим количеством модулей различного назначения в зависимости от сложности и характера решаемых задач управления. Обязательным модулем ПЛК, наряду с модулем питания, является модуль процессора МПМ (микропроцессорный модуль, см. рис.8.2). В этом модуле находится микропроцессорное устройство, осуществляющее переработку поступающей информации в соответствии с заданной УП и формирование управляющих сигналов. В нем же находится устройство памяти ПЛК, включая ПЗУ и ОЗУ. Для ввода информации, поступающей от управляемого объекта, и вывода сигналов управления служат модули ввода-вывода МВВ. Обычно в составе ПЛК имеется несколько модулей ввода дискретных сигналов и несколько модулей вывода дискретных сигналов. Каждый дискретный модуль ввода или вывода обычно рассчитан на 8, 12, 16 и до 32 дискретных сигналов.

Помимо модулей, обеспечивающих обработку дискретных сигналов, в блоке ПЛК могут быть установлены модули для ввода или вывода аналоговых сигналов. Модули ввода аналоговых сигналов – это аналого-цифровые преобразователи (АЦП), преобразующие непрерывные аналоговые сигналы в цифровые (числовые). Напряжению или току на входе АЦП соответствует число на выходе АЦП, пропорциональное данному напряжению или току. Модули вывода аналоговых сигналов – это цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), преобразующие заданное процессором число, поданное на данный выход, в пропорциональное ему напряжение или ток, формируемые на данном выходе. При необходимости в блоке ПЛК устанавливаются различные специализированные МВВ. Среди них отметим модули для приема импульсных сигналов датчиков перемещений, а также модули, предназначенные для управления следящими электроприводами.

Особо следует упомянуть модуль для обмена информацией с центральной УВМ, который выполняется на базе последовательного интерфейса и устанавливается, если рассматриваемый ПЛК играет роль ЛУВМ. Последовательный интерфейс может применяться и для управления ведомыми устройствами по схеме ведущий-ведомый, в том числе – для связи с интеллектуальными датчиками. Для обеспечения связи между модулями внутри блока ПЛК применяется параллельный интерфейс, организующий передачу информации через многопроводную системную магистраль.

 

8.3. Языки программирования ПЛК

Большинство задач управления в рамках АСУТП требует не столько вычислительных арифметических операций (хотя бывают, необходимы и они), сколько логических операций, без каковых не обходится ни один процесс управления. Логические операции совершаются над сигналами, которые либо приходят в ПЛК по каналам обратной связи от датчиков, либо вырабатываются различными управляющими устройствами в составе АСУТП. Сигналы логического типа (дискретные сигналы) принимают значения либо 0; либо 1. Они либо поступают в ПЛК через дискретные модули входов (сигналы обратной связи), либо выдаются из ПЛК через дискретные модули выходов на исполнительные устройства (управляющие сигналы). Получение информации о сигналах обратной связи называется опросом входов.

Поскольку информация о дискретном сигнале принимает значение либо 0, либо 1, то для ее хранения применяют ячейку памяти триггерного типа. При программировании каждую ячейку памяти принято именовать битом. В системе логического управления каждый дискретный сигнал функционирует в виде логической переменной. Каждый бит в системе программирования ПЛК представляет такую логическую переменную или константу и может соответственно принимать значение либо 0, либо 1. При формировании управляющих сигналов имеют дело не с самими сигналами, а с битами, с помощью которых исходные сигналы представлены в памяти ПЛК. Бит – это элементарный объем адресации в стандартных системах программирования ПЛК. Возможны и другие объекты адресации, включая численные величины.

Порядок программирования ПЛК определяется международным стандартом IEC 61131-3. Помимо объектов – битов в нем предусмотрена возможность объединение битов в слова. Предусмотрены следующие форматы слов:

B – байт, состоящий из 8 бит и предназначенный для обозначения символов, применяющихся при программировании ПЛК;

W (Word) – слово одинарной длины, составляет 16 бит; такие слова применяются для записи совокупностей битов, а также чисел от -32768 до 32767;

D (Double) – слово двойной длины, т.е. длиной 32 бит; оно может быть использовано для записи алгебраических величин, как и слово одинарной длины;

F (Floating) – слово с плавающей точкой (оно же – с плавающей запятой) применяется в алгебраических и других математических операциях.

Для обозначения объектов адресации ПЛК приняты следующие символы:

I (Input) – бит входа (отображение дискретного входного сигнала);

Q (Output) – бит выхода (отображение дискретного выходного сигнала);

X – обозначение битового формата при адресации;

M (Memory) – бит памяти (промежуточная переменная) или начало обозначения величины, хранящихся в памяти ПЛК;

K – константа;

S – системный бит, контролирующий корректность функционирования ПЛК в процессе выполнения прикладной программы;

L (Label) – метка.

Прежде чем приступать к написанию текста прикладной программы, необходимо определить адреса ячеек памяти, в которых будут храниться значения переменных и постоянных величин, фигурирующих в составляемой программе. Адресация начинается знаком %, являющимся символом стандарта IEC 61131-3. Затем записывается тип адресуемого объекта: I – вход, Q – выход, М – внутренняя (промежуточная) переменная и пр. После этого указывается формат объекта (бит или слово того или иного типа) и номер бита или регистра памяти, который этим объектом занят. Номера битов, предназначенных для хранения информации о состоянии дискретных входов и выходов, задаются в строго определенном порядке. При этом старшая цифра номера должна соответствовать номеру корзины (шасси, крейта), в которой установлен модуль, содержащий адресуемый вход или выход, следующая группа цифр должна соответствовать номеру модуля, последняя группа цифр – это номер входа (или выхода), предназначенного в данном модуле для подачи на него адресуемого сигнала. В памяти ПЛК последняя группа цифр, о которой упоминалось выше, является номером бита, в котором запоминается состояние адресуемого входа или выхода. Номер бита отделяется от номера регистра точкой. Например, % I12.5 означает, что в битовую ячейку 5 регистра 12, расположенного в нулевой корзине (нули перед первой значащей цифрой опускаются), поступает сигнал о состоянии входа 5 модуля входов №12. Номера ячеек памяти, предназначенных для хранения внутренних переменных, распределяются по усмотрению программиста.

Стандартом IEC 61131-3 определены пять языков программирования ПЛК, опирающихся на общую систему адресации, на стандартизированные общие элементы: символы, форматы данных и переменных. Это позволяет программировать ПЛК на любом стандартном языке программирования в зависимости от характера решаемой задачи и вкусов проектировщика системы автоматизации. Расположив рассматриваемые языки программирования ПЛК в порядке сложности реализуемых ими функций, получим следующий ряд.

LD (Ladder Diagrams), – язык «лестничных диаграмм», или язык РКС. Он представляет собой графическую интерпретацию процесса разработки релейно-контакных схем (РКС) управления (см. §5.3). Управляющая программа на языке LD состоит из релейных управляющих цепочек, «ступеней», отображаемых на дисплее компьютера, на котором производится программирование, вместе с ограничивающими их условными линиями электропитания. Получается изображение, несколько напоминающие лестницу. Это «лестничная» конструкция автоматически переводится на язык машинных кодов и транслируется в ПЛК. Язык LD удобен для программирования решения относительно несложных задач управления и является основным для многих ПЛК младших классов.

IL (Instruction List) – язык набора инструкций. В его основе лежит своеобразный метод отображение логических формул булевой алгебры (см. §5.2), когда они выписываются в виде колонок инструкций (команд), разделенных на две части: слева записывается код операции в удобном для запоминания (мнемоническом) виде, а справа – адрес логической переменной, над которой должна быть совершена указанная операция. Язык IL – наиболее удобный и эффективный язык программирования низкого уровня.

FBD (Functional Block Diagrams) – язык функциональных блоков. Этот язык ведет свое происхождение от структурных и логических схем автоматического управления (см. §6.1). Техника проектирования на языке FBD сводится к отображению на дисплее компьютера системы управления в виде набора стандартных функциональных блоков (обычно в виде прямоугольников), соединенных между собой линиями, отображающими логические или иные связи между ними. Каждый блок обеспечивает реализацию той или иной логической или арифметической функции, функции сравнения, специальной функции управления (например, ПИД-регулятора, таймера) и пр. Внутри каждого блока располагается обозначение выполняемой им функции. Входные сигналы подводятся с левой стороны блоков, а выходные выводятся с правой стороны. Обязательно должны быть указаны источники сигналов для всех входов блока, а также приемник для выходного сигнала (не должно быть не присоединенных входов и выходов). Если выходной сигнал блока – промежуточная переменная, то выход такого блока соединяется со входом следующего блока в соответствии с логикой управления. Язык FBD удобен тем, что позволяет наглядными графическими средствами создавать управляющие программы практической любой сложности.

ST (Structured Text) – язык «структурированного текста». Язык ST относится к языкам высокого уровня вроде Basic и Pascal, но приспособлен для решения задач программного управления на базе ПЛК. Конструкции языка ST могут быть употреблены в составе языков LD и IL при решении сложных задач управления.

SFC (Sequential Function Chart) – язык последовательностных функциональных схем, или Графсет. Он предназначен для представления в понятном и заказчику, и исполнителю виде логики функционирования сложных систем автоматизации на уровне ЦУВМ. Язык SFC позволяет объединить в одном комплексе локальные управляющие программы и блоки. С его помощью достигается согласованность выполнения локальных программ, контроль состояния управляемого техпроцесса и обеспечение синхронизации по приему и обработке данных о ходе процесса. Данный язык позволяет графически отобразить управление техпроцессом в виде укрупненных управляющих блоков, порождаемых ими действий и переходов. Переход от функциональных схем SFC к конкретным управляющим программам производится средствами описанных выше языков программирования ПЛК и, прежде всего с помощью языка ST.

 

8.4. Устройства числового программного управления

УЧПУ – это комплектные системы управления с ЧПУ (зарубежное наименование ЧПУ – CNC, т. е. Computer Numerical Control)в машиностроении.

Числовым программным управлением (ЧПУ) называют управление техпроцессом, в котором величины перемещений рабочих органов и другие параметры техпроцесса задаются в числовой форме, в виде чисел. Выше мы выяснили, что при цикловом программном управлении (например с помощью ПЛК) траектория перемещения рабочих органов задается номерами точек в пространстве, а движение между заданными точками жестко определяется конструкцией оборудования. При числовом же программном управлении траектория движения задается численно либо координатами опорных точек (позиционное управление), либо в виде непрерывной кривой (контурное управление).

Основные задачи решаемые УЧПУ:

· программно-логическое управление технологическим циклом (аналогично ПЛК);

· следящее управление перемещением рабочих органов по заданной траектории;

· автоматическая оптимизация техпроцесса;

· обеспечение связи с оператором и ЦУВМ;

· диагностика УЧПУ и основного оборудования;

· подготовка УП с помощью инструментального программного обеспечения УЧПУ.

Аппаратной базой УЧПУ являются микропроцессорные комплекты и большие интегральные схемы (БИС). Центральным узлом УЧПУ является компьютер, который решает основные задачи управления, программирования, технологических расчетов, диагностики, связи с оператором и с ЦУВМ.

Структура аппаратной части УЧПУ может быть отображена блок-схемой, приведенной на рис. 8.2, при том отличии, что программатор УЧПУ может быть тем же компьютером, который является основой управляющей части УЧПУ. Программирование может также производиться ЦУВМ, снабжающей локальные УЧПУ управляющими программами через последовательный интерфейс.

Алгоритмы, по которым формируются команды на перемещение рабочих органов, зависят от типа интерполяции, заданной в УП, и от способа учета геометрии инструмента при программировании его траектории. Геометрическая информация включает в себя вид траектории (линейная, круговая и пр.), скорости и ускорения при отработке элементов траектории. Траектория перемещения рабочего органа формируется в виде совокупности опорных точек, перемещение между которыми производится по определенному закону. При этом учитывается, что около 90% траекторий, встречающихся при обработке резанием, являются либо прямолинейными, либо круговыми. Поэтому стандартными законами перемещения рабочих органов между опорными точками, заданными в УП, приняты перемещения по прямой линии либо по окружности. Если перемещение между опорными точками производится по прямой, то такой способ отработки координат называется линейной интерполяцией, а если по окружности – то круговой интерполяцией. Другие способы интерполяции употребляются редко, а лекальные кривые аппроксимируются отрезками прямых и дугами окружности. Чтобы обеспечить отработку отрезка прямой, задаются координаты его начала и конца, между которыми производится движение с помощью линейной интерполяции. Чтобы задать движение по окружности путем круговой интерполяции, необходимо помимо координат начала и конца программируемой дуги задать координаты центра окружности, часть которой составляет данная дуга.

Если заданную траекторию совместить с перемещением центра инструмента, то при установке нового инструмента, имеющего другие габариты, отрабатываемая траектория будет искажена. Поэтому необходимо обеспечить автоматический расчет траектории движения инструмента с учетом его габаритов. Необходимо, чтобы отработка производилась путем перемещения инструмента по эквидистантному контуру, т.е. такому, при котором инструмент идет по заданному контуру на расстоянии, равным расстоянию от центра инструмента до его режущей кромки. Задача определения траектории центра инструмента с учетом габаритов последнего называется расчетом эквидистанты. В случае линейной или круговой интерполяции расчет эквидистанты наиболее прост, так как эквидистантными кривыми к прямой и дуге являются также прямая и дуга.

 

8.5. Программирование УЧПУ

Управляющие программы (УП) создаются в процессе эксплуатации УЧПУ с помощью инструментального программного обеспечения, предусмотренного для него проектировщиками. Наиболее распространенным языком программирования УЧПУ, лежащим в основе большинства систем автоматизированного проектирования (САП), является код ISO-7 (см. приложение 3), регламентированный международным стандартом ISO 6983, а также ГОСТ 20999-83. Этот код использует символы кода КОИ-8 по ГОСТ Р34.303-92 в соответствии с международным стандартом ISO4873-86 (см. приложение 1). Он содержит заглавные буквы английского алфавита, арабские цифры, знаки математических операций и ряд других символов. В коде ISO-7 символам кода КОИ-8 приданы значения, описывающие функционирование СПУ.

В коде ISO-7 УП записываются на программоноситель в виде последовательности кадров. Кадры состоят из информационных слов, расположенных в определенном порядке, а слова из символов. Первый символ слова является буквой латинского алфавита, а остальные символы являются арабскими цифрами и образуют число со знаком или целочисленный код. Содержанием кадра является последовательность слов, задающих одну рабочую операцию. Каждый кадр программы должен начинаться с номера кадра, который состоит из символа N и целочисленного кода. Кадры должны располагаться в порядке возрастания номеров, номера не должны повторяться. После номера кадра информационные слова должны записываться в следующей последовательности:

H – число повторений участка программы (H eading);

G – подготовительная функция (G eometry);

D – величина коррекции (D isplacement);

X – перемещение по оси X;

Y - перемещение по оси Y;

Z- перемещение по оси Z;

U, V, W – перемещения (повторные) по осям X, Y, Z соответственно;

P, Q – третичные перемещения по осям X,Y соответственно;

I, J, K – параметры интерполяции или шаг резьбы параллельно осям X, Y, Z соответственно;

A – угол поворота вокруг оси X (A→α);

B – угол поворота вокруг оси Y (B→β);

C – угол поворота вокруг оси Z (C → Γ → γ);

R– формальный параметр, служащий для хранения целых чисел со знаком (R egister);

F– величина подачи в мм/мин или в мм/об (F eed);

S – скорость главного движения в м/мин или в об/мин (S pindle);

T– номер инструмента с указанием номера корректора или без него (T ool);

M – вспомогательная функция, задающая режим работы (M ode);

L– обращение к подпрограмме (L inkage).

Кадр завершается символом LF. Номер кадра является обязательным в каждом кадре. Остальные символы используются по мере необходимости задания тех или иных элементов технологической операции.

Последовательности кадров объединяются в разделы УП, заголовки которых начинаются символами от % 0 до % 9. Каждый такой заголовок завершается символом LF. Затем идут комментарии, заключенные в круглые скобки. Информация в скобках не используется для управления в УЧПУ. После комментариев, если они нужны, располагается главный кадр раздела УП, который начинается с символа”: ” (двоеточие). Главный кадр содержит информацию об общих условиях обработки. Он не имеет номера, а завершается, как и другие кадры, символом LF.

Рассмотрим основные функции, реализуемые словами в составе кадра УП (см. приложение 3).

Подготовительные функции задаются символом G (Geometry) и двух или трехзначным десятичным числом. Они определяют геометрические параметры станка, например характер интерполяции (линейная или круговая), характер позиционирования, вид коррекции инструмента, вид системы координат и т.п.

Размерные перемещения X, Y, Z,U, V, W, P, Q, I, J, K, A, B, C, R – записываются целыми числами со знаком и с отсчетом в виде координат абсолютной системы координат или в виде приращений координат в данном кадре.

Вспомогательные функции M(Mode)определяют команды для электроавтоматики станка и тем самым задают режим работы. Может быть задано до ста таких функций в пределах M00 – M99. Примерами вспомогательных функций являются M02 – команда выключения оборудования в конце раздела УП, M03 – включение шпинделя на вращение по часовой стрелке, M06 – смена инструмента и т.д.

В начале раздела УП, после символа % и соответствующего номера, размещается формат слов кадра УП. В формате перечисляются все символы, используемые в данной УП, за каждым из которых идет набор цифр. Если в слове рассматриваемого типа можно опустить нули перед первой значащей цифрой, то первой цифрой формата является 0. Если же можно опустить нули после последней значащей цифры, то последней цифрой формата является 0. Если в данном слове фигурирует целое число, то в формате записывается одна значащая цифра, определяющая максимально возможное количество разрядов записанного в слове числа. Если в слове может быть записано дробное число, то помимо начального или конечного нуля записываются 2 цифры, первая из которых обозначает максимальное количество разрядов целой части, а вторая – максимальное количество разрядов дробной части записываемого числа.

Пример формата: %2 N04 G02 D02 X043 Y043 и т.д. В указанном формате второго раздела (%2) УП N04 означает, что номер кадра может иметь до 4-х цифр (например, N8301) и нули перед первой значащей цифрой можно опустить, т.е. необязательно писать N0042, так как достаточно написать N42. В том же формате слово D02 означает, что может быть заданно 99 вариантов коррекции траектории инструмента, от D01 до D99, причем вместо D01 можно писать D1. Далее в вышеприведенном формате фигурирует слово X043. Оно означает, что целая часть числа, задающего координату X, может содержать до 4 цифр, а дробная часть, поскольку нули опускаются только впереди, всегда содержит 3 цифры, если целая часть не равна нулю. Например, если в каком-либо рабочем кадре имеется слово X23500, то оно означает задание координаты X =23,5 мм. А если задано X-235, это означает X =-0,235 мм.

В качестве примера рассмотрим формирование траектории перемещения рабочей точки механизма в соответствии с графиком, приведенным на рис. 8.3. Программу записываем в абсолютных размерах, т.е. отсчет перемещений во всех кадрах программы производится в одной и той же системе координат, показанной на рис. 8.3. При написании программы используем разработанный выше формат слов кадра. Программа отработки перемещений согласно графику, приведенному на рис.8.3, получается такой:

LF

N1 G90 G01 X21000 Y33000 F100 LF

N2 G01 X63500 Y60000 LF

N3 G01 X52500 Y14000 LF

N4 G01 X21000 Y33000 LF

N5 G01 X0 Y0 M02 LF

Здесь слово G90 в кадре N1 задает отсчет перемещений в абсолютных размерах, и это задание действует и в последующих кадрах, так же как и задание скорости подачи F100. Слово G01, задающее отработку перемещений с заданной скоростью по прямой (линейная интерполяция), должно быть задано в каждом кадре, в котором программируется перемещение по прямой. В кадре N1 запрограммировано перемещение из начала координат в точку P₁ с координатами X=21 мм и Y=33 мм. Аналогично формируются перемещения в остальных кадрах, т.е. указываются координаты точки, в которую должен переместиться рабочий орган в конце кадра. В кадре N5 кроме того имеется слово М02, указывающее на завершение отработки и останов путем выключения производственного оборудования.

Та же программа, записанная в относительных размерах, т.е. когда начало координат устанавливается в точке, в которой находится механизм перед началом отработки кадра, имеет вид:

LF

N1 G91 G01 X 21000 Y33000 F 100 LF

N2 G01 X 42500 Y27000 LF

N3 G01 X-11000 Y-46000 LF

N4 G01 X-31500 Y+19000 LF

N5 G01 X-21000 Y-33000 М 02 LF

Рис. 8.3. Траектория движения расчетной рабочей точки

В УП траектория центра режущего инструмента (эквидистанта) должна быть сдвинута относительна заданного в чертеже контура детали на величину радиуса фрезы или радиуса закругления режущей кромки резца (см. рис. 7.7). Поэтому в управляющую программу надо вводить коррекцию (т.е. поправку) на радиус инструмента, что позволяет составлять УП непосредственно по чертежу независимо от размеров инструмента.

Коррекция положительная (отрицательная) задается функцией G43 (G44) и словом D, задающим величину коррекции, которые записываются в указанной выше последовательности перед каждой корректируемой координатой.

Отмена коррекции производится функцией G40 или заданием D00. Функция G40 отменяет все виды коррекции по всем координатам, а слово D00 отменяет коррекцию только по той координате, перед которой оно задано, и не аннулирует задание G43 (G44).

Коррекция отрицательна (G44), если координата центра инструмента меньше координаты контура. В противном случае устанавливают положительную коррекцию G43. Приведем пример программирования обработки с учетом коррекции на радиус инструмента в соответствии с рис. 7.7:

 

N…00 G90 G00 G44D01X30000 G44D01Y40000 LF

N…01 G01 G43 Y100000 F100 LF

N…02 G01 G43 X120000 LF

N…03 G01 G44 Y40000 LF

N…04 G01 G44 X30000 LF

N…05 G00 D00 X0 D00 Y0 LF

Коррекция на радиус инструмента D01=5000.

 

Литература

1. Соснин О. М. Основы автоматизации технологических процессов и производств: Учебное пособие для вузов.- М.: ИЦ «Академия», 2009.

2. Автоматизированный электропривод промышленных установок ∕ Под общ. ред. Онищенко Г.Б.: Учебное пособие для вузов.- М.: РАСХН, 2001.

3. Анашкин А. С., Кадыров Э. Д., Харазов В. Г. Техническое и программное обеспечение распределенных систем управления: Учебное пособие для вузов.- СПб.: «Р-2», 2004.

4. Гук М. Ю. Аппаратные средства локальных сетей: Энциклопедия.- СПб.: Питер, 2002.

5. Коровин Б.Г., Прокофьев Г.И., Рассудов Л.Н. Системы программного управления промышленными установками и робототехническими комплексами: Учебное пособие для вузов.- Л.: Энергоатомиздат, 1990.

6. Оливер В. Г., Оливер Н. А. Компьютерные сети.- СПб.: Питер, 2005.