Классификация систем программного управления
Система программного управления – это система автоматического управления работой объекта или технологического процесса, которая обеспечивает точное выполнение заданной программы при помощи следящей системы, воспроизводящей эту программу.
Системы программного управления, которые используются в отечественной промышленности, можно классифицировать по следующим признакам:
- Технологическое и функциональные возможности. Согласно данному признаку системы программного управления делятся на позиционные, коллинеарные (прямоугольные контурные), непрерывные (контурные), комбинированные.
- Принцип управления или количество потоков информации. Согласно данному признаку системы программного управления делятся на системы с разомкнутым, замкнутым контуром.
- Степень автоматизации процесса управления. Согласно данному признаку системы программного управления делятся на системы ручного, автоматизированного и автоматического управления.
- Характер протекания процесс в системе. Согласно данному признаку системы программного управления делятся на аналоговые или непрерывные, дискретные (релейные, импульсные и т. п.) и дискретно-непрерывные.
- Наличие существенных нелинейностей. Согласно данному признаку системы программного управления делятся на нелинейные и линейные.
- Количество и связность каналов управления. Согласно данному признаку системы программного управления делятся на многомерные многосвязные, многомерные и одномерные.
Основные виды систем программного управления
В позиционных системах программного управления рабочие органы перемещаются в заданные точки, при этом траектория перемещения от точки до точки задается исключительно прямолинейным движением. Позиционные устройства системы программного управления являются группой устройств, которые объединяет обеспечение точности остановки перемещаемого объекта к точке с заданными координатами - позиционирование. Скорость перемещения в позиционных системах никак не программируется и обусловлена только динамикой приводов объекта управления. Позиционными системами программного управления оснащаются сверлильные, координатно-расточные, токарные, фрезерные, шлифовальные и прочие станки, которые работают согласно прямоугольному циклу.
Контурными прямоугольными системами обеспечивается движение по одной координате. В большинстве ныне работающих станков применяется прямоугольная система координат. В коллинеарных устройствах, как и в позиционных, программируются только конечные координаты перемещения, но при этом в прямоугольных системах задается скорость движения рабочего органа в соответствии с заданным режимом работы. Перемещение осуществляется поочередно по каждой из координатных осей. Прямоугольные системы используются для управления станками фрезерной, токарной и шлифовальной групп. Непрерывными системами программного управления обеспечивается перемещение объектов из точки пространства по траектории, форма и конечные координаты которой задаются управляющей программой. В большинстве случаев, данные системы обладают встроенными линейные или линейно-круговыми интерполяторами, работающими по приращениям от точки к точке. Контурными устройствами оснащаются станки фрезерной и токарной групп, на которых осуществляется формообразование деталей сложной формы. Универсальные системы программного управления обладают особенностями всех вышеперечисленных систем и применяются в многоцелевом технологическом оборудовании.
В системах с разомкнутым контуром имеется лишь один поток данных. В этих системах отсутствуют измерительные приборы - датчики обратной связи, которые контролируют перемещение рабочих органов. Для систем с разомкнутым контуром характерна невысокая точность воспроизведения движения, которая определяется точностью кинематической цепи, которой передается движение рабочим органам, и точностью отработки команд двигателем привода подач. В системах управления с замкнутым контуром существуют два потока данных. Первый такой поток вводится в устройство управления через вводное устройство от носителя программы, а второй - в устройство числового программного управления от датчиков обратной связи, которыми определяется действительное положение рабочих органов. В случае наличия рассогласования между этими двумя потоками информации устройство управления начинает воздействовать на приводы подач, которые перемещают рабочие органы в нужном направлении, тем самым изменяя рассогласование до величины, которая близка к нулю.
