В системах циклового программного управления (ЦПУ) одна часть УП
— информация о цикле и режимах обработки — задается в числовом виде с
использованием в качестве программоносителей как электромеханических
информационных носителей (штекерные и коммутационные поля, программ-
ные барабаны, диодные перепрограммируемые матрицы, разъемы, перфокар-
ты и др.), так и электронных носителей, построенных на основе больших ин-
тегральных схем (БИС) полупостоянных запоминающих устройств с электри-
ческой перезаписью информации.
Другая часть УП — размерная информация, характеризующая переме-
щения рабочих органов станка,— устанавливается с помощью путевых упо-
ров на специальных линейках или барабанах. Для каждой координаты на-
страивают и устанавливают свою линейку.
На рис. 3 показана типовая структурная схема системы ЦПУ. Инфор-
мация о цикле и режимах обработки задается блоками задания и поэтапного
ввода УП. Блок задания УП (программатор) представляет собой чаще всего
штекерную панель. Блок поэтапного ввода УП выполняют в виде электрон-
ной или релейной счетно-распределительной схемы, построенной на шаго-
вых искателях, электромагнитных реле или логических элементах.
Далее информация передается в блок электроавтоматики, предназна-
ченный для усиления и распределения команд, поступающих на ис-
полнительные механизмы ИMl—ИМ1 чаще всего через электромагнитные
муфты привода подач, коробки скоростей и др.
Блоки системы ЦПУ выполняют на основе электрических, пневматиче-
ских или гидравлических элементов,
В настоящее время в качестве блока автоматики используют програм-
мируемые командоаппараты ПК, которые, как и обычные релейные устрой-
ства, выполняют логические функции и функции выдержки времени.
ПК представляют собой совокупность аппаратных и программных
средств, позволяющих имитировать работу любой схемы, состоящей из ко-
нечного числа взаимодействующих между собой реле, временных датчиков,
счетных схем. На ПК осуществляются сбор и логическая обработка сигналов,
поступающих от датчиков, конечных переключателей, кнопок, а также фор-
мирование команд позиционного управления объектом — включение и вы-
ключение различных исполнительных механизмов и т. п.
Основное отличие ПК от заменяемых ими электрических устройств управле-
ния обычного типа — построение не по схемному, а по программному прин-
ципу. Соответственно этому для автоматизации различных циклов не требу-
ется индивидуального комплектования аппаратурой и монтажа соединений,
необходимо лишь выбрать одно из стандартных исполнений ПК (требуемый
набор блоков) по количественным параметрам (число входов и выходов) и
задать программу, обеспечивающую исполнение нужного цикла работы.
Обычно ПК имеют модульное построение, позволяющее наращивать число
выходов и входов.
Другое существенное отличие ПК — исполнение их на современной
элементной базе: интегральных схемах, запоминающих элементах, мощных
полупроводниковых выходных элементах, что повышает надежность их ра-
боты, а также возможность стандартного исполнения ПК для станков с раз-
личными циклами.
Принцип программирования ПК достаточно прост. Каждая программ-
ная команда соответствует релейному входу, выходу или управляющей функ-
ции. Одна команда языка, как правило, представляет собой одну логическую
связь. Программа, описывающая работу технологического процесса, является
списком команд, которые выполняются последовательно и циклически. Язык
программирования состоит из целых чисел, обозначающих операнды (номера
контактов реле, число тактов счета и времени), и имен операторов.
Размерная информация в системах ЦПУ задается путевыми упорами на
линейках 1 и 4 (см. рис. 3), закрепленных, например, на продольном 3 и по-
перечном 2 суппортах. При перемещении линеек упоры воздействуют на ми-
кропереключатели Д1— Дп, выдающие сигнал об окончании отработки каж-
дого этапа.
Точность срабатывания и остановки рабочего органа составляет ± 0,015
мм. В настоящее время применяют бесконтактные (индуктивные) путевые
переключатели.
Рассмотренный способ задания УП в системах ЦПУ позволяет сокра-
тить время их переналадки по сравнению с временем переналадки ранее опи-
санных систем управления. Трудоемкими остаются только установка и на-
стройка путевых упоров. Однако их не надо каждый раз изготовлять заново
(как кулачки и копиры), и настройку можно делать заранее вне станка, так
как линейки выполняют съемными.
Задание размерной информации с помощью путевых упоров обуслов-
ливает дискретный способ управления (выдачу команд управления только в
местах установки упоров). Управление перемещениями возможно только при
их выполнении по прямолинейному циклу. Это значительно ограничивает
технологические возможности станков с ЦПУ, а также может приводить к
«нежесткости» цикла обработки (Т ¹ const), что затрудняет совмещение рабо-
чих и вспомогательных ходов (например, на агрегатных станках с головками
с гидроприводом ).
