НАЗНАЧЕНИЕ и ПРЕИМУЩЕСТВА СППУ  ЛИР–581

Многие предприятия сталкиваются с проблемой модернизации и решения задач управления простыми станками или промышленными механизмами, для которых применение ЧПУ как мощного вычислительного комплекса, избыточно и экономически не оправдано.

Для решения таких задач в «СКБ ИС» была разработана недорогая, простая в установке, настройке и эксплуатации Система Программно­Позиционного Управления – СППУ. Это универсальная система, которая подходит как для простых металлорежущих или деревообрабатывающих станков, так и для транспортеров или промышленных механизмов, где используется позиционное управление. Выход в заданную позицию осуществляется последовательными перемещениями по координатам, без движения по сложной криволинейной траектории.

Соответственно, СППУ не предназначена для полноценной замены системы ЧПУ или других контурных систем управления, так как не обеспечивает интерполяцию по нескольким координатам для получения сложных криволинейных траекторий.

Основные преимущества СППУ в другом, это:

• отсутствие  замкнутой обратной связи, которая используется в ЧПУ, что позволяет применять СППУ для модернизации станков с большими люфтами в механических передачах и направляющих. Для этого в СППУ заложен уникальный алгоритм выборки больших значений люфта при старте движения оси, поэтому не происходит повреждения механических передач станка, что позволяет увеличить точность и  производительность обработки.
• простота установки и привязка к любому оборудованию даже без замены существующих рабочих схем электроавтоматики оборудования. Минимальные затраты на пусконаладку системы – например, СППУ можно подключить параллельно схемам ручного управления оборудованием, и в процессе ввода в эксплуатацию возможно использовать как привычные ручные режимы работы, так и современное автоматическое программное управление.
• очень простой для понимания и обучения интерфейс оператора, а для ввода технологических программ используется упрощенный стандартный язык G­кодов и M­функций. Соответственно, затраты рабочего времени на обучение оператора минимальны.

СППУ позволяет заменить существующие устаревшие позиционные системы управления типа TNC121, LUMO63, K524, РАЗМЕР­2М или же оснастить новый станок или другую промышленную машину программной системой управления.

Основная идея создания данной системы – это применение СППУ на станках с управлением несколькими осями от одного электропривода, к которому оси подключаются поочередно с помощью электромагнитных муфт.

Каким же образом в СППУ обес­печивается точное позиционирование в заданную координату?

Во­первых, на станке должны быть установлены оптические или магнитные преобразователи перемещений, по которым будет определяться расстояние до заданной координаты. А в СППУ при позиционировании используются так называемые зоны торможения –  это расстояния до конечной точки позиционирования. Для каждой оси таких зон четыре, и при приближении координаты к заданной позиции, в каждой зоне происходит последовательное переключение скорости подачи, то есть торможение, и на последней зоне останов движения.  Расстояния и скорости для каждой зоны устанавливаются в параметрах при настройке СППУ. 

Также для привязки  СППУ к определенному станку в параметрах можно  настроить количество и названия осей, назначить стандартные функции управления приводом на выходы контроллеров, определить входы для управления с внешнего пульта, готовности и разрешения работы станка, подключить ограничители перемещений.

СОСТАВ  СППУ ЛИР–581

Для повышения универсальности применения СППУ мы разбили общую задачу управления на несколько подзадач: это управление приводами подач; управление электроавтоматикой и взаимодействие системы с оператором. Для каждой подзадачи были разработаны отдельные модули, выполняющие необходимые функции. Для конфигурирования СППУ под конкретный станок  достаточно просто определить количество и тип приводов подач, количество дискретных входов/выходов и выбрать необходимые контроллеры.

В состав СППУ могут входить следующие модули:

Пульт оператора ЛИР­581. Позволяет обмениваться информацией с контроллерами СППУ и отображает на экране текущие координаты положения объекта и состояние исполнительных устройств. Пульт оператора позволяет управлять движением осей в ручном режиме или по заданной программе. Также в пульте оператора можно редактировать и хранить технологические программы. Возможность подключения к персональному компьютеру позволяет сохранить или загрузить технологические программы и параметры СППУ, а также обновить версию прошивки. Пульт оператора может находиться удаленно от контроллеров СППУ на расстоянии до 30 метров, а связь с контроллерами обеспечивается через стандартный интерфейс RS­485.

Блок питания ЛИР­989.  Предназначен для стабилизированного питания всех модулей, входящих в СППУ. Питание пульта оператора и связь с контроллерами обеспечивается через трассу связи, которая подключается к блоку питания. Блок питания имеет широкий диапазон входного напряжения постоянного или переменного тока. Наличие стабилизированного выхода 24В 2А позволяет осуществлять питание станочных переключателей и датчиков, подключенных к входам СППУ. Также через блок питания можно подать внешнее питание на выходные оптроны контроллеров от  станочных источников питания.   

Контроллер движения.  Предназначен для непосредственного управления приводами подач. Принимает команды от пульта оператора, контролирует преобразователи перемещений и осуществляет управление зонами торможения. Один контроллер движения может управлять двумя осями. Мы предлагаем два типа контроллеров движения – бюджетный вариант ЛИР980 управляет скоростью привода с помощью четырех дискретных выходов и более дорогой вариант ЛИР983 с аналоговым заданием скорости через ЦАП с выходным напряжением ±10В.

Оба контроллера можно использовать совместно для уменьшения стоимости системы управления. К контроллерам допускается подключение различных типов преобразователей перемещений – инкрементные, абсолютные, ПИ 5В или СН, СТ, для которых можно менять коэффициент интерполяции в параметрах пульта оператора.

Контроллеры движения устанавливаются  на DIN рейку в электрошкафу обычно недалеко от электропривода. 

Контроллер электроавтоматики ЛИР­986. Предназначен для замены старых релейно­логических схем управления электроавтоматикой станка. Схема релейной логики станка создается в стандартном LADDER редакторе (лестничных диаграмм) на компьютере и с помощью USB­кабеля программируется в контроллер электроавтоматики. Контроллер электроавтоматики может работать независимо от пульта оператора, что позволяет использовать его для автоматизации оборудования без движущихся осей. А также контроллер может быть использован в составе СППУ, и связь с пультом оператора будет осуществляться через 16 входных и 16 выходных  программных маркеров.

Контроллер входов/выходов ЛИР­987. Предназначен для увеличения количества дискретных входов/выходов контроллеров движения или контроллера электроавтоматики. Выпускается в двух вариантах:

• ЛИР­987А – количество входов/выходов в контроллере выбирается  в зависимости от заказа и может составлять 6 входов/6 выходов, либо 12 входов, либо 12 выходов. 
• ЛИР­987Б – входов 12 и выходов 12.

Также для контроллера ЛИР­ 987А можно заказать наличие аналогового входа для подключения корректора скорости подачи.

ОСНОВНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ СППУ

Режим захвата референтных меток служит для привязки системы отсчета СППУ к нулевой системе отсчета координат станка. После захвата референтных меток появляется возможность работы с абсолютной системой отсчета и можно использовать программные ограничители движения.

Для захвата референтных меток в СППУ можно выбрать один из четырех алгоритмов – без использования концевых переключателей, с использованием аварийного концевого выключателя, с использованием переключателя ЗОНА РМ (для круговых датчиков) и алгоритм, когда контролируются оба переключателя.

Режим ручного управления предназначен для установочных и настроечных перемещений осей. Движение осей можно запускать безразмерно или в толчковом режиме. Можно обнулять показания координат осей.

Также в ручном режиме можно управлять движением осей с помощью электронного штурвала – маховичка, который работает в двух режимах – step и jog.

В ручном режиме есть функция преднабора, в которой можно выполнять одиночные команды движения оси или управления электроавтоматикой.

В режиме автоматического управления осуществляется запуск отработки технологической программы в автоматическом режиме. Перед запуском программы можно выделять строки программы, которые будут пропущены при отработке, а  при работе программы можно включать покадровый режим отработки. Также при работе программы можно использовать корректор подачи, но только в СППУ с аналоговыми контроллерами ЛИР­983.

В режиме ввода и редактирования программ можно записать 20 программ по 500 строк или 50 подпрограмм по 100 строк. Все программы и подпрограммы хранятся в энергонезависимой памяти

В режим конфигурации СППУ  производится настройка параметров для привязки системы к конкретному оборудованию.

Плутахин Денис Владимирович

ОАО «СКБ ИС»

195009, Кондратьевский пр., д.2, лит. А

Тел./факс (812) 334­17­72
факс (812) 540­29­33

e­mail: lir@skbis.ru,  www.skbis.ru