Описание работы вспомогательных механизмов с помощью графов

Описание работы механизмов выполняют с помощью аппарата математической логики, различных алгоритмов. Одним из эффективных средств описания являются сети Петри (Карл Петри, 1927-2010) для описания работы динамических систем. Сеть Петри является разновидностью графа. Рассмотрим принцип описания работы вспомогательных механизмов на примере части механизма смены инструмента – револьверной головки.

Основными элементами графа являются вершины и дуги (рис.49). Вершина соответствует состоянию механизма.

- состояние механизма. В этом состоянии запускается процедура z₁. В результате выполнения этой процедуры должен сработать некоторый датчик. Если датчик сработал (х₁), происходит переход к следующему состоянию механизма. Если датчик не сработал, происходит ожидание, то есть возврат к процедуре z₁ и ее повторное выполнение.

Рисунок 49 – вершина графа

Рассмотрим граф, описывающий работу револьверной головки (рис.50).

Рисунок 50 – Сеть Петри, описывающая процесс разворота револьверной головки

Вершина Т показывает, что работа механизма начинается по команде Т.

- в этой вершине выполняется процедура z₁проверки блокировок со стороны других вспомогательных механизмов;

- блокировки отсутствуют;

- блокировки есть;

- в этой вершине запускаются две процедуры – z₂и z₃:

z₂ – разжим фиксатора;

z₃ – определение направления вращения револьверной головки;

- фиксатор разжат;

- фиксатор не разжат;

- вращение по часовой стрелке;

- вращение против часовой стрелки;

- здесь происходит выполнение поворота на 1 позицию по часовой стрелке (z₄);

- поворот выполнен;

- поворот не выполнен;

- здесь выполняется процедура z₅ проверки соответствия номера инструмента, заданного в команде Т, текущему номеру гнезда револьверной головки, находящемуся в позиции захвата.

- номера совпали;

- номера не совпали.

Вершины аналогичны и , но вращение – против часовой стрелки. Если номера инструмента и гнезда совпадают, происходит переход к вершине - зажим фиксатора. Если фиксатор зажался ( ), то цикл работы механизма закончен, о нем сообщается УЧПУ обратным сигналом Т.

Работу устройства управления электроавтоматикой рассматривают в 3-х режимах: автоматический, режим ручного управления, режим нерегулярных ситуаций. При этом каждый из режимов описывается с помощью собственного графа.

Режимы работы электроавтоматики станка

Устройство управления электроавтоматикой станка – центральное в решении логической задачи ЧПУ. Работу этого устройства рассматривают в трех режимах – в соответствии с основными режимами работы самой системы электроавтоматики:

1. Автоматический

2. Режим ручного управления

3. Режим нерегулярных ситуаций

Автоматическое управление вспомогательными механизмами

Автоматическое управление осуществляется по командам управляющей программы, то есть в режиме автоматической работы станка по УП.

В кадрах УП для управления вспомогательными механизмами задаются три функции: M, S, T.

M – вспомогательная функция

S – функция скорости вращения шпинделя

T – функция инструмента.

С помощью функции М, задают срабатывание некоторых вспомогательных механизмов. Некоторые вспомогательные функции унифицированы и одинаковы для всех станков с ЧПУ.

Функция S определяет скорость (частоту) вращения шпинделя. Сейчас в качестве приводов главного движения используют двигатели с возможностью плавного изменения частоты вращения. Это или двигатели с частотным регулированием – асинхронные, либо двигатели постоянного тока. Для таких приводов в функции S указывают точное значение частоты. В старых станках привод состоит из асинхронного двигателя и ступенчатой коробки скоростей, которая устанавливает фиксированный ряд частот вращения шпинделя. Для таких приводов в функции S указывают номер передачи.

В функции инструмента Т возможны различные способы указания инструмента, это может быть номер инструментального гнезда. Также возможно указание номера инструмента по таблице, хранящейся в памяти УЧПУ.