Электроника НЦ-31

Система числового программного управления (СЧПУ) «Электроника НЦ-31» — это система контурного управления типа ЧПУ. Она предназначается для оперативного управления станками со следящими электроприводами по двум линейным осям, главным приводом и измерительными фотоимпульсными датчиками. Система позволяет создавать мультипроцессорные конфигурации (до четырёх процессоров), стандартная корзина позволяет использовать два процессора, но во всех станочных применениях используется однопроцессорная конфигурация. На базе 4 версии программного обеспечения НЦ-31 (прошивки 369, 370) разработана система ЧПУ «МС 2109», содержащая встроенный блок электроавтоматики 16 входов/32 выхода, позволяющий управлять электроавтоматикой станка без внешнего блока электроавтоматики.

Разработка и производство 
«Электроника НЦ-31» была разработана в 1980 году в НИИ точной технологии (НИИТТ). Главный конструктор — Ю. Е. Чичерин, разработчики: В. Н. Шмигельский, В. Н. Лукашов, Ю. Б. Терентьев, Ю. И. Титов, В. С. Петровский, И. Евдокимов и др. Прототипом, на который равнялись разработчики, был, по-видимому, СЧПУ фирмы FANUC. Для построения системы был выбран комплект микросхем К588.

Серийное производство НЦ-31 было начато в 1980 г. на предприятии «Ангстрем», а затем передано на заводы «Квант» (Зеленоград), «Диффузион» (Смоленск) и Витебский телевизионный завод «Витязь». Только «Ангстрем» и «Квант» выпустили 3846 комплектов НЦ-31. Массовое производство НЦ-31 было налажено на заводе «Диффузион». Станки с НЦ-31 работают до сих пор, уже 20-30 лет.

Успешное применение УЧПУ НЦ-31 было обеспечено разработкой тестового программного обеспечения, позволяющего непосредственно на станке провести полную проверку наиболее сложных в ремонте блоков — ПРЦ, 3500, АМТ и в составе поставляемого в ремонтные подразделения оборудования УФО и УФК (устройство функциональной отладки и устройство функционального контроля) диагностику и ремонт всех блоков УЧПУ. Так, например, сложный в наладке асинхронный процессор полностью тестировался в автоматическом режиме за время около одного часа (асинхронность была причиной отличий в быстродействии процессоров). При тестировании блоков на пульт ПО выводились цифровые коды ошибок, по которым с помощью листинга теста или таблиц определялся номер проверки и операнды. Возможность ввода с пульта ПО и отработки программ в машинных кодах позволяла производить проверки аппаратной части непосредственно на станке.

Область применения 

Основной областью применения устройства является управление токарными станками.

Система ЧПУ «Электроника НЦ-31» является одной из наиболее распространенных систем ЧПУ для станков токарной группы, несмотря на свой более чем 30-летний возраст.

Отсутствие в настоящий момент комплектующих и запасных частей к НЦ-31 в комплексе с довольно большим износом, и как следствие большим количеством сбоев и отказов, сделало эту популярную систему довольно неудобной в эксплуатации.

Несмотря на это, простота программирования, небольшие габариты и наличие обученного обслуживающего персонала, останавливают многих пользователей на пути замены СЧПУ «Электроника НЦ-31» на более современные системы, такие как «NC-200», «WL» и т. п. Кроме того такая замена требует немалых финансовых затрат и проведения комплекса работ по перемонтажу электрочасти станка, а также переобучения технического персонала.

В результате была разработана СЧПУ «НЦ-31-М». Она аналогична СЧПУ «Электроника НЦ-31» по интерфейсу и программному обеспечению, но выполнена на современной элементной базе. Данное устройство полностью функционально заменяет СЧПУ «Электроника НЦ-31».

Также известны и другие клоны «Электроника НЦ-31» — Модуль НЦ31, УЧПУ НЦ31-10, Модуль программного управления НЦ31

Состав УЧПУ «Электроника НЦ-31» 
 Первичный блок питания БПС-18-1-1
 Вторичный блок питания БПС-18-1-2
 Пульт оператора ПО
 Асинхронный процессор ПРЦ
 Оперативное запоминающее устройство 3500
 Адаптер магистрали. Таймеры. АМТ
 Контроллер электроавтоматики КЭ (устройство 9201 или 9214)
 Контроллер измерительных преобразователей КИП (устройство 9202)
 Контроллер приводов КП (устройство 9209)
 Блок сопряжения с кассетой внешней памяти
 Кассета внешней памяти КВП

Состав УЧПУ «МС 2109» 
 БПС-18-1-1 первичный блок питания
 БПС-18-1-2 вторичный блок питания
 ПО-1 пульт оператора
 ПРЦ-1 (процессор и ПЗУ)
 БЗВ (блок запоминания внутренний)
 БФОС (блок формирования и обработки сигналов)
 БОС (блок обработки сигналов)
 БС блок сопряжения с кассетой внешней памяти
 КВП кассета внешней памяти НЦ 31-00 или тестовая НЦ 3170
Процессор ПРЦ-1 может работать только в однопроцессорной конфигурации. УЧПУ не имеет станочной магистрали и, соответственно, адаптера магистрали.

Технические характеристики УЧПУ «Электроника НЦ-31» 
 Устройство УЧПУ — контурное, с программной структурной организацией;
 Система отсчета — в абсолютных и относительных координатах;
 Тип привода — следящий электрический;
 Тип датчиков — фотоимпульсные или сельсины;
 Количество осей управления — до 3;
 Интерполяция — линейная, круговая, резьбонарезание;
 Задание размеров — в метрической системе;
 Ввод программ — с клавиатуры, с кассеты внешней электронной памяти. Автоматический ввод с внешних устройств по каналу ИРПС;
 Количество запоминаемых кадров — до 5 зон с общим количеством кадров 1250;
 Максимальное отрабатываемое системой значение перемещений по осям: от +999999 дискрет до −999999 дискрет;
 Наибольшее задание размеров между двумя программируемыми точками — до 999999 дискрет;
 Дискретность задания перемещений — 0.01 мм.
 Задание рабочих подач: 0.01-99.99 мм/об., 1-9999 мм/мин.
 Скорость ускоренных перемещений: 1-15000 мм/мин.

СЧПУ «НЦ-31-М»

 Оси управления: 2 + шпиндель;
 Объём ПЗУ (Flash): 128 Kb;
 Объём ОЗУ (энергонезависимое): 8 Kb;
 Объём ПЗУ (EPROM): 8Kb;
 Программное обеспечение: оригинальное «Электроника НЦ-31» (4 версия, прошивки ПЗУ 369, 370);
 Каналы связи с датчиками: 4 (круговые датчика с Uпит = 5В, Uпит = 15В);
 Количество входов: 16 / 48;
 Количество выходов: 16 / 32;
 Интерфейсы: RS-232 (опционально IrDA);
 Напряжение питания: 5В±5 %;
 Максимальный потребляемый ток: 2А;
 Вес: 1,2 кг.

См. также 
 СЧПУ
 2Р22

Литература 
 
 Программное обеспечение устройства ЧПУ «Электроника НЦ-31». Руководство программиста. — 1984. — 82 с.
 Тихомиров Э. Л., Диденко Г. Д. Принципы построения и структура устройства ЧПУ НЦ-31 (Учебное пособие).

Примечания

Ссылки 
 Система ЧПУ НЦ-31

Автоматизация
История компьютерной техники
Компьютеры СССР
Электроника
Машиностроение