Managementul sistemelor și proceselor

La mașinile cu modelarea circuitului presetat între punctele de referință a conturului de control poate fi aproximată în sistemul de control în sine segmente de linii drepte sau alte curbe mai complexe. Acest lucru este furnizat de dispozitive speciale de către interpolatori.







Interpolatoarele pot fi de tip continuu (analogic) și de tip discret (numeric).

Informația numerică interpolator este introdusă sub forma unui cod unitar care reprezintă o secvență de impulsuri, al căror număr în fiecare mașină de coordonate este exact egală cu numărul sub formă codificată, introdusă la interpolator și timpul pentru care este dat numărul de impulsuri este o anumită porțiune de contur a timpului de procesare a unui suport arată spre cealaltă.

Interpolators decât aproximări date într-un profil de sisteme de control de contur îndeplini funcția de decodare a codului numeric inițial al programului prin conversia acestuia într-o formă adecvată pentru detectare și testarea sistemului de control al mașinii. Prin urmare, aceste dispozitive sunt uneori numite transformatoare de cod.

interpolators moderne sunt mașini electronice specializate, care, în plus față de interpolarea blocuri includ un număr de dispozitive suplimentare pentru a asigura funcționarea fiabilă a interpolator și a corecta elaborarea programului stabilit. Acestea includ comenzi diverse unități de procesare de locuri de muncă aparate de accelerare și decelerare lină, a citit de control a informațiilor valorile de corecție a blocurilor de dispozitive de viteză de deplasare și a organelor de lucru etc.

În funcție de metoda de aproximare a conturului de prelucrat între punctele de referință sunt în prezent în industrie se folosesc următoarele tipuri de interpolators: dispozitiv liniar circular, parabolic și liniară care permite să simuleze întreaga suprafață liniare.

Lungimea liniară a interpolatoarelor circulare are în medie de 2-3 ori mai multe elemente decât interpolatoarele liniare, dar cu utilizarea lor, programarea este simplificată. Cantitatea de intrare este redusă cu 1,3. De 2 ori comparativ cu interpolarea liniară. Cu toate acestea, atunci când se utilizează un computer digital electronic și o programare automată, este rezonabil să se utilizeze interpolatori liniari, simpli și mai fiabili.

Interpolatori liniari

In cel mai simplu caz, interpolator liniar poate fi un potențiometru convențional, care este un dispozitiv care include o rezistență care permite schimbul de o anumită tensiune în orice privință. Să presupunem că poziția contactului mobil la punctul valoarea A K proporțională cu detensionare ordonatei Y (A), iar când îndepărtați tensiunea la punctul B - ordonatei Y (B). În cazul în care contactul mobil al potențiometru K este deplasat împreună cu corpul de operare, valoarea detensionare la orificiul de evacuare variază liniar, iar porțiunea AB a curbei se înlocuiește cu coarda AB.

În prezent, un număr de principii cunoscute pentru construirea interpolators liniare, dintre care trei fundamentale: interpolator în impulsuri cu multiplicatori, integratori interpolators de pe numeric, cu o deplasare paralelă cu contoarele și interpolator cu raport variabil divizare.

Cele mai utilizate pe scară largă sunt interpolatoarele cu multiplicatori de impulsuri, care au un număr de avantaje care le-au asigurat aplicarea pe scară largă. Partea principală a unui astfel de interpolator este un puls binar sau zecimal multiplicator care constă din contorul de declanșare 1, memorie registru a1 a2 a3..an, circuite de coincidență „și“ și circuit de combinare „OR“. Ieșirile tuturor sistemelor „și“ legate de schema de „OR“ din impulsurile de control generate de interpolator furnizată capului de înregistrare magnetică sau direct la circuitul de comandă a mașinii.

Umplerea de declanșare contra 1 este realizată de generatorul de impulsuri, frecvența F din care determină frecvența pulsului de intrare f, produs de circuitul „OR“. Timpul de umplere a contorului se numește ciclul de funcționare al interpolatorului. Este egal cu timpul petrecut pe un bloc de program dintr-un punct de referință al conturului în altul. Prin modificarea frecvenței F, se obține o valoare diferită a acestui timp, care este cerută de program.

În cazul în care contorul este volumul, inclusiv puls mișcări prin intermediul N, iar numărul introdus în memoria interpolator prin X, atunci pentru prezenta cazul codificării binare, vom primi într-un ciclu de funcționare a numărului interpolator de impulsuri la randamentul:

D x = a 1 × 2 2 + a 2 × 2 1 + a 3 × 2 2 +. + an × 2 n-1.

unde n este numărul de biți ai contorului

Astfel, numărul de impulsuri la ieșirea interpolator construite din circuitul de impulsuri de multiplicare va fi întotdeauna egal cu numărul introdus în forma codificată în memoria sa. Aceasta asigură funcția de bază a interpolatorului, ca dispozitiv de decodare.

Pentru fiecare coordonată controlată din interpolator există propriul registru de memorie, schema proprie a asociației "OR" și circuitele de coincidență "AND". Contorul pentru toate coordonatele este același. Aceasta asigură citirea simultană a numărului de numere introduse în memoria sa în timpul ciclului de funcționare a interpolatorului și, în medie, o distribuție uniformă a impulsurilor de control de-a lungul fiecărei coordonate:








Cu toate acestea, în mașini de frezat mari la unitatea de hrană longitudinală, de obicei, trebuie să fie considerabil mai puternic, și, prin urmare, mai inerție decât celălalt, prin sistemul comun de control cu ​​coordonate independente nu poate asigura precizia dorită. În acest caz, se folosește un interpolator liniar cu o coordonată de referință, adică Este necesar să existe o singură coordonată a maestrului independent, toate celelalte dependente de el. În această formă de piese prelucrate, orice raport între ratele de alimentare pentru coordonatele de referință și cele dependente poate corespunde acestor mașini.

O astfel de interpolator are un multiplicator 1 pentru două sau mai multe dintre randamentele supapă 3.Rabota este după cum urmează.

Deplasarea de-a lungul axei principale, de exemplu X, este specificată de combinația contactelor de comutare X1. Xn memorie X, care impulsurile sunt introduse la supapa de „interdicție“ controlată de 3.Peremeschenie de coordonate, de exemplu Y, Y1 este dată printr-o combinație de contacte de comutare. Memoria Yn citire Y, care impulsurile sunt furnizate la sistemul de control la intrarea coordonatelor Y. „permisiune“ supapă 3 primește un impuls de la senzorul specificând coordonatele (deplasare) 4.Takim, fiecare impuls venind din contactele X, blochează supapa de 3, și fiecare puls vine de la emițător 4 coordonate specificând, deschide această supapă, permițând accesul la generatorul de impulsuri 2 multiplicatorului 1. Ca urmare, la introducerea unui număr predeterminat de impulsuri de la coordonata Y a senzorului de feedback trece numărul de impulsuri egale cu o axă predeterminate H.

Cum are loc procesarea unui contur dat în interpolare liniară. Orice linie (linie) în interpolare liniară este aproximată de segmente ale liniilor drepte paralele cu axele de coordonate.

Să fie necesar să procesăm o secțiune rectilinie. Pentru a face acest lucru, de-a lungul axelor X și Y, un număr corespunzător de impulsuri sunt alimentate de la diferiți biți ai multiplicatorului binar. Datorită faptului că informațiile furnizate discret, de asemenea, din cauza distribuirea inegală a impulsuri individuale, de fapt, instrumentul nu va muta într-o linie dreaptă și pe unele trepte profil apropierea liniei. În acest caz, eroarea maximă, adică Abaterea de la linia teoretică este

unde n este numărul de biți ai multiplicatorului;

j este prețul unui impuls.

Sau, exprimând în ceea ce privește cea mai mare deplasare L,

Ie cu creșterea deplasarea maximă pe o axă și prețul fix pe deviația maximă de impuls de la un profil predeterminat linie aproximându va crește la infinit logaritmic.

Una dintre modalitățile cele mai eficiente de a îmbunătăți precizia prelucrării pe mașinile CNC este reducerea prețului impulsului. Dar o creștere proporțională a preciziei cu o scădere a impulsului nu are loc, deoarece Aceasta crește numărul de biți necesari pentru a implementa aceeași mișcare. În cazul în care este posibil deplasarea maximă pe o singură axă este fixă, ratele pulsului scad cu crește proporțional cu volumul multiplicator.

Exemplu: Să fie necesară mișcarea piesei de prelucrat de-a lungul axei X cu o valoare X = 789,3 mm. La un preț de un impuls de 0,1 mm, sunt necesare 7893 impulsuri și un contor cu patru degradări, adică Volumul multiplicatorului trebuie să fie de cel puțin 10.000 de impulsuri. La un impuls de 0,01 mm, sunt necesare 78,930 impulsuri, adică contor de declanșare de cinci cifre.

Pentru a reduce numărul de biți ale contorului sunt multiple repetate de cadre, iar porțiunea dreaptă este împărțită în mai multe treceri, atunci când cantitatea de contra interpolator nu permite trecerea unui singur cadru.

Să fie necesar să se asigure un pasaj de-a lungul liniei drepte AB. Dacă împărțiți această secțiune direct în mai multe părți, puteți obține reducerea necesară a numărului de biți participanți cu o scădere corespunzătoare a posibilității marginale a erorii de interpolare.

Deplasarea maximă posibilă de-a lungul unei axe X, exprimată în impulsuri, într-un singur cadru este determinată de volumul contorului N și este exprimată prin relația

In unele cantitate de interpolators liniară multiplicator este de 10000, iar deplasarea maximă posibilă în termen de un cadru în impulsuri este 9999 impulsuri. Pentru a programa o mișcare liniară, proiecția care pe una sau pe ambele axe, exprimate în număr de impulsuri depășește 9999 cel mai natural este de a rupe această deplasare într-un număr de cadre, astfel încât în ​​interiorul fiecare deplasare cadru Xi și Yi pentru fiecare axă nu va depăși maximul posibil. Pentru punctul de contur, obținut la sfârșitul fiecărui astfel de cadru minieră situată pe o anumită linie, este necesar și suficient pentru Xi și Yi îndeplinește condiția

unde DX și DY sunt proiecțiile unei deplasări rectilinii programabile la axele de coordonate;

DXi și DYi sunt mișcările prevăzute pentru programarea cadrului i.

Acest lucru se poate întâmpla numai atunci când DX și DY au multiplicatori comuni nu numai egali cu 1, adică (DX, DY) # 1. Dacă această condiție nu este îndeplinită, punctele Ai nu se vor afla pe o anumită linie. Împărțirea unui interval dat într-un număr de cadre astfel încât punctele de divizare să fie distanțate de o linie dată cu o valoare care nu depășește amploarea pitch-ului unui impuls nu prezintă dificultăți particulare.

Fie, de exemplu, volumul multiplicatorului să fie 10.000 de impulsuri, iar deplasarea maximă posibilă este de 9999 impulsuri. Dacă doriți să programați o mișcare liniară de-a lungul unui segment al cărui proiecție la axele coordonatelor este DX = 98132, DY = 87647 impulsuri, atunci aceste mișcări sunt împărțite în 10 cadre. Cantitatea de bază a mișcării de-a lungul fiecărei axe poate fi obținută prin eliminarea ultimei cifre a deplasării totale, i. E. DXi = 9813 impulsuri, DYi = 8764 impulsuri. Rămânând de-a lungul axei X = 2 și de-a lungul axei Y = 7, impulsurile sunt distribuite în cadre cât mai uniform posibil.

Această metodă face posibilă efectuarea unor deplasări rectilinii arbitrare, crescând eroarea de aproximare cu nu mai mult de un impuls.

În cazul în care punerea în aplicare a respectivului perete despărțitor suprapuse condiție suplimentară a egalității tuturor cadrelor în care mișcarea predeterminată, sau mai degrabă toate, dar una dintre acestea din urmă, în care compensarea erorilor acumulate în toate cadrele rămase, problema devine mult mai complicată și se reduce la apropierea cât mai precisă a tan

unghiul de înclinare al liniei date la axa absciselor, reprezentând în acest caz o fracțiune rațională cu un numărător și un numitor mare. În acest caz, se folosește dispozitivul cu fracții de lanț, care este cel mai eficient.

Împărțirea unei deplasări date cu utilizarea unor fracțiuni valoroase nu este întotdeauna eficientă, deoarece este foarte dificil din punct de vedere matematic și duce adesea la un program format dintr-un număr mare de cadre (mai mult de 1000), care, la rândul său, cauzează acumulări mari de erori de aproximare. De aceea, în prezent, este adesea folosită diviziunea în cadre inegale, ceea ce duce la un program de doar 10 cadre și o eroare de programare care nu depășește prețul unui pas dintr-un impuls.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: