Программное управление оборудованием

Программное обеспечение является главным ключом гибкости, без которого ГПС не будет системой вообще.

Впервые числовое программное управление (NC - numerical control) было реализовано на базе электронных ламп и реле и ознаменовало первое поколение систем управления. Развитие электронной техники и интегральных схем позволило создать системы ЧПУ второго (на транзисторах) и третьего (на интегральных схемах) поколений. Три первых поколения имеют общую особенность - они реализуют жестко согласованные между собой функции. Поэтому подобные системы имеют недостатки, в частности, повышение расходов на коммутацию с ростом сложности системы, невозможность оперативного изменения алгоритмов управления.

Общепринятым обозначением системы ЧПУ четвертого поколения на базе микропроцессорной техники является CNC - computer numerical control. В зависимости от назначения их можно разделить на:

- системы, в которых управляющие алгоритмы заданы заранее;

- системы, в которых возможно программирование управляющих алгоритмов по желанию пользователя.

В системе ЧПУ 4-го поколения имеется минимум одна ЭВМ. Центральным узлом обработки данных является микропроцессор, который соединяется через блоки ввода-вывода с объектом управления и другими функциональными блоками. Диалог с оператором ведется через внешние устройства (пульт управления).

Одной из характерных особенностей системы CNC является простота перепрограммирования на разные технологические задачи, возможность использования одной и той же системы управления для различного оборудования (например, для станков и ПР).

Другой характерной особенностью является использование проблемно-ориентированных языков в сочетании с системами автоматизации программирования, что позволяет реализовать принцип «программирования в цехе» и существенно сократить время разработки программ.

Значительное усложнение и увеличение функций управления привело к использованию в УЧПУ 2-х ЭВМ.

Первую ЭВМ используют для решения организационных и информационных задач, в которых фактор времени не является критическим:

- учет имеющихся инструментов и заготовок;

- определение порядка выполнения работ и планирование процесса;

- статистические данные о процессе, работе станка;

- связь с предварительной настройкой вне станка;

- связь с различными периферийными устройствами и центральной ЭВМ.

Вторую ЭВМ используют для управления процессами, фактор времени в которых является критическим:

- выполнение команд на перемещение узлов станка;

- передача и прием данных управления транспортными и загрузочными устройствами;

- управление подачей инструмента и заготовок;

- диагностика оборудования и пр.

Дальнейшая интеграция производства привела к появлению систем типа DNC - direct numerical control, систем группового управления от центральной ЭВМ, которая обеспечивает хранение одной или нескольких управляющих программ и их распределение по запросам от станков и другого оборудования.