КОНТРОЛЛЕР СОПРЯЖЕНИЯ ПЭВМ С УЧПУ КЛАССА PCNC

Изобретение относится к контроллерам и может быть использовано в металлорежущих станках с УЧПУ класса PCNC для построения адаптивной системы управления процессом обработки.
0
Известен контроллер [1], который предназначен для адаптивного управления скоростью подачи фрезы относительно заготовки в станке, имеющем главный привод, включающий операции контроля действительного крутящего момента М резания на главном приводе, а также дополнительно осуществляет операцию адаптивного регулирования скорости вращения фрезы для достижения необходимого заданного срока Т службы инструмента. Данный контроллер предназначен только для управления металлорежущими станками фрезерной группы, является узкоспециализированным и не обеспечивает сопряжение УЧПУ с ПЭВМ.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей металлорежущего станка с УЧПУ класса PCNC за счет построения адаптивной системы управления процессом механической обработки.
Контроллер сопряжения ПЭВМ с УЧПУ класса PCNC отличающийся тем, что содержит коммутатор аналоговых сигналов, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, буферные регистры, опторазвязку, преобразователь уровня напряжения последовательного интерфейса RS-232, входы для подключения аналоговых датчиков, выходы для подключения к УЧПУ и для подключения к ПЭВМ, реализующие ввод информации с аналоговых датчиков в ПЭВМ, за счет ее аналого-цифрового преобразования, обмен информацией между ПЭВМ и УЧПУ класса PCNC и возможность построения адаптивной системы управления процессом механической обработки на базе металлорежущего станка с УЧПУ класса PCNC.
Для построения адаптивной системы управления на базе металлорежущего станка с УЧПУ класса PCNC необходимо использовать ПЭВМ с соответствующим алгоритмом работы. Сопряжение ПЭВМ с УЧПУ осуществляется с помощью контроллера сопряжения, который также обеспечивает ввод информации в ПЭВМ от аналоговых датчиков, расположенные в зоне обработки.
На рис.1 представлена структурная схема контроллера сопряжения.
Контроллер сопряжения содержит коммутатор аналоговых сигналов 1 для подключения аналоговых датчиков, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2 сигналов с датчиков, микроконтроллер 3, обеспечивающий управление коммутатором аналоговых сигналов 1 и АЦП 2, буферные регистры 4 и 5, предназначенные для хранения выводимой информации в УЧПУ, опторазвязка 6 и 7 для гальванической развязки цепей контроллера сопряжения и модуля дискретного ввода-вывода сигналов УЧПУ, преобразователь уровня напряжения 8 последовательного интерфейса RS-232 для подключения контроллера сопряжения к ПЭВМ, входы 9 и 10 служат для подключения аналоговых датчиков, контролирующих процесс механической обработки, выходы 11 и 12 используются для подключения к УЧПУ, а выход 13 для подключения к ПЭВМ.
Аналоговые датчики, контролирующие процесс механической обработки, подключаются к входам 9 и 10 контроллера сопряжения. В соответствии с алгоритмом работы микроконтроллер 3 осуществляет подключение входов 9 и 10 поочередно к входу АЦП 2. В АЦП 2 аналоговый сигнал с датчиков преобразуется в цифровой вид и передается через преобразователь уровня напряжения 8 на выход 13 контроллера сопряжения.
Управляющая информация от ПЭВМ поступает в контроллер сопряжения через преобразователь уровня напряжения 8, далее в микроконтроллер 3. В соответствии с алгоритмом работы микроконтроллера 3 информация записывается в буферные регистры 4 или 5. Буферные регистры 4 и 5 предназначены для хранения выводимой информации в УЧПУ. Разрядность одного буферного регистра - 8 бит. Опторазвязка 6 и 7 предназначена для гальванической развязки цепей контроллера сопряжения и модуля дискретного ввода-вывода сигналов УЧПУ, т.к. выходное напряжение контроллера сопряжения соответствует уровню ТТЛ, а дискретные входы УЧПУ требуют для управления напряжение 0-7 В - уровень логического нуля и 24 В - уровень логической единицы.
Изобретение при использовании дает положительный эффект, заключающийся в расширении функциональных возможностей металлорежущего станка с УЧПУ класса PCNC за счет внешнего управления подачей и скоростью резания от ПЭВМ при построении адаптивной системы управления.
Список литературы:
1. Патент на изобретение RU №2108900 кл. B23Q 15/12, 1998.