COMANDA NUMERICA IN SISTEME ELECTROMECANICE

Presentación del tema: "COMANDA NUMERICA IN SISTEME ELECTROMECANICE"— Transcripción de la presentación:

1 COMANDA NUMERICA IN SISTEME ELECTROMECANICE
NOTIUNI INTRODUCTIVE STRUCTURA SI FUNCTIILE COMENZII NUMERICE ELEMENTE DE PROGRAMARE A CN CN IN SISTEME FLEXIBILE DE FABRICATIE COMUNICATII INDUCTRIALE CNSEM - CURS 1

2 NOTIUNI INTRODUCTIVE CNSEM - CURS 1

3 Centrale electrice Spitale Intreprinderi mici si mijlocii Scoli Platforme industriale Locuinte Transport CNSEM - CURS 1

4 STRUCTURA SISTEMELOR ELECTROMECANICE
CNSEM - CURS 1

5 CIRCUIT DE MĂSURĂ, COMANDA
SI CONTROL BLOC DE ACTIONARE BLOC CINEMATIC BLOC DE LUCRU BLOC DE ALIMENTARE BLOC DE UNGERE FORŢĂ COMANDĂ ŞI CONTROL Subsistem mecanic CNSEM - CURS 1

6 CIRCUIT DE MĂSURĂ, COMANDA
bloc de alimentare – bloc de acţionare – bloc cinematic – bloc de lucru Flux de energie - determină punerea în mişcare a elementelor blocului de lucru FORŢĂ CIRCUIT DE MĂSURĂ, COMANDA SI CONTROL BLOC DE ALIMENTARE BLOC DE ACTIONARE Subsistem mecanic BLOC CINEMATIC BLOC DE UNGERE BLOC DE LUCRU CNSEM - CURS 1

7 COMANDĂ, REGLARE ŞI CONTROL CIRCUIT DE MĂSURĂ, REGLARE, COMANDA
bloc de lucru/bloc cinematic – bloc de comandă, reglare şi control – bloc de acţionare Flux de semnal -are rolul de a modela energie mecanică transmisă blocului de lucru în concordanţă cu necesităţile şi cerinţele procesului tehnologic COMANDĂ, REGLARE ŞI CONTROL CIRCUIT DE MĂSURĂ, REGLARE, COMANDA SI CONTROL BLOC DE ALIMENTARE BLOC DE ACTIONARE BLOC CINEMATIC BLOC DE LUCRU Subsistem mecanic BLOC DE UNGERE CNSEM - CURS 1

8 aici se executa operatiile pentru care este construit sistemul
aici apar solicitarile de baza este blocul principal BLOCUL DE LUCRU determina puterea utila dezvolta cuplurile/fortele de sarcina utilizeaza in procesul de productie energia mecanica data de sistemul de antrenare sub parametrii transferati de organul de transmisie CNSEM - CURS 1

9 BLOCUL CINEMATIC BLOCUL CINEMATIC - totalitatea mecanismelor si lanţurilor cinematice care asigură transmiterea, transformarea sau reglarea mişcărilor principale şi secundare impuse blocului de lucru, precum şi valoarea mărimilor caracteristice SCHEMA CINEMATICA Elemente: mecanice; pneumatice; hidraulice; electrice; mixte. CNSEM - CURS 1

10 Pentru miscari de rotatie Pentru miscari continue
BLOCUL CINEMATIC Lanturi cinematice Lanturi principale Lanturi secundare Pentru miscari de rotatie Pentru miscari continue Pentru miscari rectilinii Pentru miscari intermitente CNSEM - CURS 1

11 Structura unui BLOC DE ACTIONARE
Sisteme hidropneumatice Sisteme electrice Sisteme mixte Structura unui BLOC DE ACTIONARE Sursa de alimentare Circuit de forta Convertor CNSEM - CURS 1

12 COMPONENTELE UNUI SISTEM HIDRAULIC
Elemente auxiliare (acumulatoare, filtre, rezervoare) Pompa Echipamente de distributie si reglare Actuator CNSEM - CURS 1

13 CONVERTOR ELECTROMECANIC
SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE Sursă de alimentare Din punct de vedere al performanţelor, sistemele de acţionare electrică sunt mult superioare celor hidraulice şi pneumatice şi ocupă la momentul actual mai mult de 70% din sistemele de acţionare utilizate pe plan mondial CIRCUIT DE FORŢǍ CONVERTOR ELECTROMECANIC Element de execuţie/masina de lucru CNSEM - CURS 1

14 BLOCUL DE COMANDA, REGLARE SI CONTROL
COMANDA INDIVIDUALA REPARTIZATA A MASINILOR SI PROCESELOR COMANDA MANUALA( de exemplu scheme de pornire/oprire sau inversare de sens ale masinilor electrice din sistemele de actionare) COMANDA AUTOMATA, ceea ce presupune derularea automata a unor secvente de lucru si generarea de traiectorii (pentru scula prelucratoare, piesa sau alte subansamble) pe baza unui program. CNSEM - CURS 1

15 COMANDA MANUALA Contacte contactor Releu termic Intreruptor
Element termic Contact auxiliar contactor Bobina contactor Contact releu termic COMANDA MANUALA CNSEM - CURS 1

16 Dulap de comanda CNSEM - CURS 1

17 Dispozitive de automatizare secventiala
Sisteme dedicate Dispozitive de automatizare secventiala Comanda numerica Comanda cu calculatorul COMANDA AUTOMATA CNSEM - CURS 1

18 MODELUL PE CINCI NIVELE ŞI SISTEMELE DE COMANDĂ AFERENTE.
Hală de producţie, nivel intreprindere PC Host Grupare logică de celule (linie tehnologică, linie flexibilă de fabricaţie, etc) Calculator de proces Zonă Grupare logică de maşini utilizate pentru a adăuga valoare unuia sau mai multor produse Automate programabile, sisteme de comandă numerică, PC Celulă Roboţi, benzi transportoare, maşini-unelte Automate programabile, sisteme de comandă numerică Maşină Echipamente, utililaje, elemente necesare producţiei ( vane, motoare, sisteme de acţionare aferente, etc) Sisteme de comandă dedicate (microcontrolere, DSP, etc) Echipament CNSEM - CURS 1

19 SISTEME DE COMANDĂ DEDICATE (embedded systems)
Un sistem dedicat este un sistem integrand in structura sa si un computer, creat si dezvoltat pentru o aplicatie anume. EXEMPLE Sistem antifurt la automobile Sistem de comanda a ferestrelor la automobile Masini de spalat Cuptorul cu microunde Sistem de directie la automobile CNSEM - CURS 1

20 DE UZ GENERAL (general purposes)
MICROPROCESOARE DE UZ GENERAL (general purposes) Se utilizeaza in general in sistemele de calcul. SPECIALIZATE Se utilizeaza in sistemele dedicate. PENTRU PROCESARE DIGITALA DE SEMNAL Se utilizeaza in general in sisteme de control al miscarii. CNSEM - CURS 1

21 Unitatea centrală (UC), microprocesorul
ARHITECTURA SISTEMELOR DEDICATE execută instrucţiunile din memorie; efecutează calcule sau procesare asupra datelor, corespunzător instrucţiunilor, iniţializează schimbul de date cu perifericele. Unitatea centrală (UC), microprocesorul Ceasul asigură efectuarea secvenţială a operaţiilor şi este de obicei implementat printr-un oscilator cu quarţ. Memoria stochează instrucţinile din program; stochează datele (constante sau variabile) utilizate de program; schimbă date cu microprocesorul. Periferice asigură anumite servicii microprocesorului şi permite conexiunea cu exteriorul. Magistrale o reţea de conexiuni între microprocesor şi celelelalte elemente componente. De date De adrese CNSEM - CURS 1 De control

22 Sistem dedicat cu arhitectură Harvard.
Sistem dedicat cu arhitectură Von Neumann. Microprocesor Ceas Memorie Periferice Date Adrese Control Sistemul de magistrale Sistem dedicat cu arhitectură Harvard. Microprocesor Ceas Memorie date Periferice Date Adrese Control Sistemul de magistrale Data Bus program Sistemul de magistrale Program Bus CNSEM - CURS 1

23 instrument de tip cross-development
PROGRAMAREA SISTEMELOR DEDICATE Sistem host Program în limbaj de nivel superior Compilator Program în limbaj de asamblare Asamblor Cod obiect Linker Program sursă Program în limbaj de asamblare Asamblor Cod obiect Program executabil Loader Emulator Sistem target Debugger instrument de tip cross-development CNSEM - CURS 1

24 APLICATII ALE SISTEMELOR DEDICATE
CONTROLUL SISTEMULUI DE TRACŢIUNE Secţiune transversală printr-un motor cu ardere internă, cu vizualizarea acţionării unei supape. Arborele cu came Supapă Arborele cotit Sistem de acţionare a unei supape (biela – manivela la sistemele clasice) CNSEM - CURS 1

25 Supapa electromagnetica Cu sistem electrohidraulic
Cu motor electric CNSEM - CURS 1

26 SISTEM ELECTROHIDRAULIC DE FRANARE
Senzor fixat pe pedala de frână Pompă hidraulică Unitatea de control Acumulator Valvă funcţionare normală/safe-mode CNSEM - CURS 1

27 SISTEM ELECTROMECANIC DE FRANARE
1 – sensor de viteză fixat pe roată 2 – senzor de detecţie a unghiului volanului 3 – accelerometru 4 – frână electromecanică 5 – modul de comandă a actuatorului frânei electromecanice 6 – baterie de alimentare 7 – sistem starter - alternator CNSEM - CURS 1

28 SISTEM DE DIRECTIE ASISTAT ELECTRIC
CNSEM - CURS 1

29 DISPOZITIVE DE AUTOMATIZARE SECVENTIALA
Automatul programabil este un echipament destinat automatizărilor industriale, care înlocuieşte circuitele de comandă secvenţială în logică cablată. Alimentare UC şi I/O 5 Vdc Sursă alimentare automat ~ Date UC Modul intrare Modul ieşire Sursă separată pentru elementele de execuţie Alimentare asigurată de utilizator Principalele elemente ale unui automat programabil. CNSEM - CURS 1

30 GESTIONARE COMUNICAŢIE
Structura unităţii centrale Microprocesor ROM: - Sistem de operare - Programe aplicaţie - Drivere - Funcţii preprogramate RAM: - Programe utilizator - Date configuraţie - Date retentive - Imagine date intrare - Imagine date ieşire - Alte date adresabile - Date de lucru - Buffer comunicaţie ROM protejat (baterie) sau EEPROM GESTIONARE COMUNICAŢIE Unitate programare Echipamente Slave LAN – Local Area Network Module I/O locale Staţii I/O externe (remote) Module I/O de extensie CNSEM - CURS 1

31 Blocuri de intrare/ieşire
Blocurile analogice I/O - conectează la automatul programabil senzori al căror semnal de ieşire este proporţional cu valoarea mărimii măsurate, respectiv, actuatoare a căror de ieşire variază proporţional cu semnalul primit de la automat. Plaje de valori : 4÷20 mA, 0÷20mA, 0÷5 V, -5÷5 V, 0÷10 V, -10÷10 V Blocurile digitale I/O - se conectează la senzori şi actuatoare care funcţionează pe principiul ON/OFF, semnalele de intrare/ieşire fiind semnale digitale. Module externe de conectare - pentru intrări şi ieşiri aflate la distanţe considerabile de automatul programabil Modulele inteligente I/O au în structură propriul microprocesor şi propria memorie. Aceste blocuri au fost proiectate şi realizate pentru scopuri speciale, cum ar fi numărătoare de frecvenţă înaltă, sau module de servocontrol pentru motoare electrice. Modulele de comunicaţie sunt module inteligente care permit transferul de date de la/la UC spre/dinspre o reţea de comunicaţie. CNSEM - CURS 1

32 APLICATII CNSEM - CURS 1

33 Comanda de pornire/oprire motoare electrice
Avantaje: Gabarit redus Modificari usoare si rapide Pot integra functii de monitorizare si diagnoza CNSEM - CURS 1

34 SISTEME DE COMANDA NUMERICA
Sisteme de comanda numerica: sisteme la care comanda si controlul se realizeaza pe baza unui program Variante: logica cablata – comanda conventionala logica programata – Computerized Numerical control –(CNC) Avantajele LP fata de LC Permite modificari post-procesor Permite eliminarea erorilor cauzate de fiabilitatea mai redusa a cititoarelor de banda Economie de timp prin eliminarea derularii benzii perforate Introducerea unor noi functii fara modificari hardware Standardizari hardware, modificarile de adaptare la diferite tipuri de masini referindu-se la structurile de interfata CNSEM - CURS 1

35 APLICATII Masini unelte cu comanda numerica
Utilaj tehnologic pentru prelucrari pe baza tehnologiilor neconventionale Linii flexibile de fabricatie CNSEM - CURS 1

36 Variante de prelucrare cu sisteme cu comandă numerică
P1(X1,Y1) P2(X2,Y2) Y X O Y X O P0 P1 P2 P3 P4 P5 Poziţionare Prelucrare paraxială P1 Pn Y O X Conturare CNSEM - CURS 1

37 SISTEME DE CONDUCERE PRIN CALCULATOR
Este un sistem de conducere directa prin calculator numeric a unui grup de masini, de la 2-3 masini la totalitatea unitatilor dintr-o sau intreprindere. Programele sunt memorate in calculator, modificarea lor facandu-se simplu si rapid. Inglobeaza atat comenzile de prelucrare propriu-zisa cat si pregatirea procesului de fabricatie, programarea pieselor, intretinerea si inventarierea sculelor, transportarea si stocarea pieselor, etc. De obicei se adopta structuri pentru conditii locale bine definite. Variante: Inglobarea mai multor structuri CNC, fiecare asigurand functionarea instalatiei tehnologice la parametri nominali si in absenta procesorului central; Utilizarea la nivelul fiecarei MU a unor dispozitive de automatizare secventiala, dar gradul de dependenta de sistemul central devine total. CNSEM - CURS 1