ЖУРНАЛ «СТА» №1/2007

46 СТА 1/2007 РАЗРАБОТКИ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ www.cta.ru К ОНЦЕПЦИИ ЧИСЛОВОГО ПРО - ГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХ - НОЛОГИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ Разработчики современных систем числового программного управления (ЧПУ) выделяют 5 основных архитек- турных вариантов, которые существу- ют на рынке [1]. Первый вариант – это классические системы CNC (Computer Numerical Control). Такие системы выпускаются фирмами с бо- гатой традицией производства высо- кокачественной собственной микро- электронной аппаратуры. Однако эти фирмы под влиянием пользователей технологического оборудования, же- лающих иметь гибкий интерфейс опе- ратора, предлагают модификацию PCNC1 (Personal Computer Numerical Control) с персональным компьюте- ром в качестве терминала (второй ва- риант). Следующим шагом в развитии систем с ЧПУ стала реализация двух- компьютерного варианта PCNC2 (третий вариант). Несколько позже появились системы PCNC3, ядро ко- торых реализовано на отдельной пла- те, устанавливаемой в корпусе про- мышленного персонального компью- тера (четвёртый вариант). С бурным развитием микропроцессорной тех- ники и повышением производитель- ности микропроцессоров всё большее распространение получает одноком- пьютерный (пятый) вариант системы PCNC4, особенность которого за- ключается в том, что все задачи управления (геометрическая, логиче- ская, терминальная) решаются про- граммным путём без какойлибо до- полнительной аппаратной поддерж- ки. Т РЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНО - АППАРАТНОМУ КОМПЛЕКСУ Анализ рынка отечественных разра- боток систем класса PCNC показал, что подавляющее большинство при- меняемых сервоконтроллеров обычно выполняется из зарубежных модулей, где законы управления движением прошиты и недоступны пользователю для их модификации. Отечественные же разработки ограничены лишь дву- мя видами интерполяции – линейной и круговой, а также ставшими уже классическими прямоугольным и тра- пецеидальным законами разгона/тор- можения. В ряде случаев, например в установках лазерного раскроя листо- вых материалов или гравировки, клас- сические законы управления следя- щими электроприводами не позволя- ют достичь требуемых динамических характеристик электромеханических систем – минимальной ошибки отра- ботки заданной траектории движения при максимальном быстродействии и ограничениях на скорость движения и ускорение. Так, при лазерном раскрое определённых материалов ошибки поддержания заданной контурной скорости могут привести к значитель- ному оплавлению кромки материала либо отклонению от заданной глуби- ны резки. С целью разработки и исследования перспективных алгоритмов управле- ния движением исполнительных электроприводов следящих электро- механических систем сотрудниками кафедры электропривода и электро- оборудования Томского политехниче- ского университета был разработан программноаппаратный комплекс. В основе комплекса лежит программно реализованный сервоконтроллер с от- крытой архитектурой, то есть доступ- ный любому пользователю для изме- нения. Для достижения поставленной цели были определены следующие за- дачи и требования к программноап- паратному комплексу: ● техническая реализация исследова- тельского комплекса на основе одно- компьютерного варианта системы управления; Программно-аппаратный комплекс для исследования алгоритмов интерполяции траекторий движения многокоординатных электроприводов Виктор Букреев, Николай Гусев, Михаил Коваленко В статье рассматривается реализация однокомпьютерного варианта системы числового программного управления, в основе которого лежит оригинальное программное обеспечение под Windows XP, разработанное в среде Delphi 7 по алгоритмам управления следящими электроприводами, полученным авторами статьи в ходе научных исследований.