Rozdelenie číslicových riadiacich systémov:
1.) NC (= Numerical Control) – konvenčné riadiace systémy:
- informácie sa zadávajú z diernej pásky alebo ručne z klávesnice. Po dekódovaní sarozdelia na geometrické informácie (pamäťové registre) a na
technologické informácie (pamäťové registre). Informácie o dráhach nosičov nástrojov sa spracovávajú v interpolátore (= j to aritmetická
jednotka, ktorá vypočítava elementy dráhy: - lineárna interpolácia = priamka
- kruhová interpolácia = kruhový oblúk
Výstup z interpolátora je riadiacou veličinou pre polohové servomechanizmy jednotlivých súradných osí.
Polohové servo = uzavretý regulačný obvod pre riadenie polohy:
- diferenčný člen
- zosilňovač
- motor (M)
- pohybová skrutka
- meranie dráhy (OZ)
- vyhodnocovanie polohy
Ideová schéma konvenčného riadiaceho systému
V uzavretom regulačnom obvode akčná veličina (=napätie na kotve posuvného motora) nezávisí priamo na riadiacej veličine, ale na regulačnej odchýlke. (= rozdiel medzi signálom o požadovanej dráhe, ktorý generuje meranie dráhy OZ). Dnešné merače polohy pracujú inkrementálne (odmeriavajú dráhu po prírastkoch = inkrementoch). Interpolátor generuje tiež signál v tvare jednotkových pulzov. Každý pulz je signálom pre prejdenie jedného inkrementu dráhy. Inkrement je najmenšia merateľná a programovateľná dráha. Čiže dráhy sú aproximované schodovitými čiarami. Technologické informácie riadiaci systém nespracováva. Z registrov pamäti ovládacích funkcií sa ovládacie povely vedú do prispôsobovacej logiky (vydáva ovládacie povely na základe signálov zo stroja podľa stavu jednotlivých mechanizmov).
Zhrnutie vlastností NC systémov:
- v pamäťových registroch riadiaceho systému je uložená vždy len jedna veta. Celý program je na diernej páske a tá sa pri obrábaní každého kusu musí znovu čítať
- v programe sa nedajú používať parametre, podprogramy, vetvenie
- riadiaci systém je úplne hardvérový, všetky algoritmy sú dané zapojením diskrétnych prvkov. Pre každý druh obrábacieho stroja (sústruh, vŕtačka, fréza,...) je nutný odlišný hardware
2.) CNC (= Computerized Numerical Control) – počítačové riadiace systémy:
Jednoduchý a spoľahlivý počítačový hardware (mikroprocesor, pamäť, zbernica, interface,...) má špeciálne systémové programy na riadenie obrábacích strojov (=obdoba operačných systémov).
CNC inak spracovávajú informáciu o dráhe – môžu na generovanie dráhy využiť priamy matematický popis tvaru dráhy programom (úsečky, kruhové oblúky, paraboly,...) = spline – interpolácia. Väčšina CNC však vystačí s lineárnou a kruhovou interpoláciou. Kým pri NC bol interpolátor hardvérový, pri CNC je interpolátor modul systémového programu. Softvérový interpolátor v CNC je pomalý a preto mikropočítač nestačí generovať elementy dráhy 0,001mm (napr. pri posuve 600mm/min by musel generovať prírastky dráhy s f = 10MHz). Preto generuje iba podporné body v intervaloch 2-5ms. Tieto vypočítané hrubé prírastky rádovo 10μm sa spracovávajú v hardvérovom lineárnom interpolátore s rozlišovacou schopnosťou 1μm. Aproximuje sa dráha lomenou čiarou.
.gif)
Ideová schéma stroja CNC
Zhrnutie vlastností CNC:
- možno použiť jednotný hardvér a špecializácia sa uskutočňuje pomocou systémových programov s minimálnou úpravou hardvéru
- ľahká zmena programu
- možnosť vetvenia programu, použitie parametrov, podprogramov
- grafická obrazovka pre simuláciu obrábania
- diagnostické programy
- kompenzácia nepresností strojovej časti
