1. Co to jest sterowanie DNC i jakie są jego najważniejsze funkcje
Sterowanie DNC - system sterowania szeregiem obrabiarek sterowanych numerycznie NC, sterowanych komputerowo CNC, innych maszyn I urządzeń technologicznych, jak: stanowiska ustawiania narzędzi na wymiar, maszyny pomiarowe, roboty sterowane numerycznie, które są podłączone za pomocą kabla do nadrzędnego komputera zarządzającego.
Jest to więc system sterowania w którym istnieje jeden nadrzędny computer zarządzający.
zarządza, rozdysponowuje i przechowuje programy technologiczne dla poszczególnych odbiorców
programowanie maszyn NC
aktualizacja oprogramowania po wprowadzeniu zmian
zbieranie danych produkcyjnych i eksploatacyjnych
symulacja graficzna przebiegu obróbki
zarządzanie paletami i przedmiotami obrabianymi
magazynowanie i zarządzanie narzędziami
2. Schemat blokowy i działania sterownika PLC ( to jest zjebane;] )
Sterowniki PLC (Programmable Logic Controller) są to takie sterowniki, których sposób działania w postaci programu jest pamiętany w sterowniku. Przy zastosowaniu sterownika PLC odpowiadający funkcji sterowania algorytm, realizowany jest programowo przez wyposażony w mikroprocesor sterownik. Wszystkie połączenia pomocnicze zawarte są w tym przypadku w umieszczonym w pamięci sterownika programie. Jest to więc układ programowany pamięciowo. Zaletą takiego układu oprócz zmniejszenia gabarytów i energochłonności jest to, iż w przypadku zmian w układzie sterowania lub rozszerzenia układu nie zmienia się okablowania i nie buduje się nowych bloków lecz wprowadza się zmiany w programie.
Składniki:
- jednostka centralna
- pamięć programu ( ROM )
- karty WE
- karty Wy
- układy sprzęgające
- magistrala adresowa
- karty dodatkowe
Zasada działania sterowników PLC:
Podstawową zasadą pracy sterowników jest praca cykliczna, w której sterownik wykonuje kolejno po sobie pojedyncze rozkazy programu w takiej kolejności, w jakiej są one zapisane w programie. Na początku każdego cyklu program odczytuje "obraz" stanu wejść sterownika i zapisuje ich stany (obraz wejść procesu). Po wykonaniu wszystkich rozkazów i określeniu (wyliczeniu) aktualnego dla danej sytuacji stanu wyjść, sterownik wpisuje stany wyjść do pamięci będącej obrazem wyjść procesu a system operacyjny wysterowywuje odpowiednie wyjścia sterujące elementami wykonawczymi. Tak więc wszystkie połączenia sygnałowe spotykają się w układach (modułach) wejściowych sterownika, a program śledzi ich obraz i reaguje zmianą stanów wyjść w zależności od algorytmu.
3. Najważniejsze cechy obrabiarek NC, porównanie z obrabiarkami konwencjonalnymi
Obrabiarki sterowane numerycznie OSN (obrabiarki NC - skrót pochodzi od angielskiego Numerical Control) są maszynami przeznaczonymi do kształtowania przedmiotów przez skrawanie, z wykorzystaniem danych liczbowych wprowadzanych do układu sterowania; pojedyncze kroki programu roboczego są opisane przez parametry obróbki np. zakres ruchu narzędzia, liczba obrotów i posuw wrzeciona. Liczby te, po wprowadzeniu do układu sterowania są przetwarzane na sygnały sterujące zespołami obrabiarki.
Cechy:
Duża sztywność i dobre tłumienie drgań oraz napędy bezlufowe ( śruby toczne).
Indywidualne napędy ruchów posuwowych każdej osi sterowanej numerycznie tzw. Serwonapędy.
Indywidualne układy pomiarowe położenia
Wrzeciona przechwytujące
Koniki sterowane numerycznie
Kasowanie luzów za pomocą podwójnego napędu serwomechanicznego
Diagnostyka i nadzór narzędzi skrawających
Automatyczny pomiar przedmiotu
Uproszczone napędy główne
Napędy główne zintegrowane tzw. Elektrowrzeciona.
Narzędzia obrotowe napędzane.
Zastosowanie podtrzymki sterowanej numerycznie.
Stół obrotowy i kołyska sterowane numerycznie.
5. Cechy charakterystyczne automatów obróbkowych do części typu korpus.
Sterowanie numeryczne z równoczesna interpolacja liniowa w trzech osiach liniowych oraz stół obrotowy umożliwiający obróbkę przedmiotów z czterech stron.
Możliwość wykonywania wszystkich podstawowych operacji obróbkowych: frezowanie, toczenie, gwintowanie itd.
Komplet narzędzi w magazynie narzędzi.
Urządzenia do automatycznej wymiany narzędzi.
Urządzenia do automatycznej wymiany przedmiotów.
Tak zwane kompleksowe centra obróbkowe są wyposażone w dodatkowe urządzenia np. dodatkowe stoły obrotowe, wahliwe stoły.
4. Schemat blokowy (strukturalny) elastycznego systemu obróbkowego (ESO)
6. Jakie cechy musi posiadać obrabiarka zakwalifikowana do obrabiarek sterowanych programowo
Automatyzację wszystkich ruchów i czynności.
Elastyczne sterowanie w sensie łatwego i szybkiego przeprogramowania, a więc możliwość łatwej zmiany toru narzędzia względem przedmiotu, a także swobodny wybór kolejności ruchów.
Niezbyt pracochłonne przygotowanie programu i taki jego zapis, aby było to opłacalne już przy niewielkich seriach, a nawet pojedynczych przedmiotach.
7. Podział sposobu zapisu informacji geometrycznej
8. Podział sterowań programowych z uwagi na nie wiem co ; ]
sterowanie odtworzeniowe - program tworzy się poprzez „uczenie” tzw. Teach-in. Pierwszą sztukę wykonuje „ręcznie” operator, zapisując w programie kolejne istotne punkty charakterystyczne profilu. W praktyce dotyczy tylko sterowania punktowego.
sterowanie sekwencyjne - informacja technologiczna jest zapisana symbolicznie ( tablice wtykowe, obecnie PLC ), a informacja geometryczna zapisana geometrycznie (zderzaki). Punktowe lub odcinkowe. Ograniczona dokładność. Opłacalne od serii kilkunastu sztuk.
sterowanie numeryczne - cała informacja geometryczna i technologiczna jest zapisana w sposób symboliczny w postaci znaków alfanumerycznych. Mogą być punktowe, odcinkowe i kształtowe. nośnikiem jest 8 bitowa taśma dziurkowana.
9. Różnica pomiędzy sterowaniem numerycznym, a sterowaniem sekwencyjnym.
Sekwencyjne - informacja technologiczna jest zapisana symbolicznie ( tablice wtykowe, obecnie PLC ), a informacja geometryczna zapisana geometrycznie (zderzaki). Punktowe lub odcinkowe. Ograniczona dokładność. Opłacalne od serii kilkunastu sztuk.
Numeryczne - cała informacja geometryczna i technologiczna jest zapisana w sposób symboliczny w postaci znaków alfanumerycznych. Mogą być punktowe, odcinkowe i kształtowe. nośnikiem jest 8 bitowa taśma dziurkowana.
10) Różnica pomiędzy automatyzacją i mechanizacją.
Mechanizacja - zastępowanie pracy ludzkiej ( ludzkich mięśni ) pracą wykonywaną przez maszyny i urządzenia z wykorzystaniem energii mechanicznej.
Automatyzacja - zastępowanie ręcznych czynności prowadzenia ( kierowania, sterowania ) procesów technologicznych czynnościami samoczynnymi ( bez bezpośredniego udziału człowieka). Wyróżniamy: częściową i pełną. Podział: mechaniczna „twarda” oraz programowa „miękka”.
11. Co jest miarą doskonałej automatyzacji częściowej: pojęcie poziomu i zakresu automatyzacji (definicja).
Zakres automatyzacji - ZA- stosunek liczby czynności zautomatyzowanych do ogólnej liczby czynności w danej operacji.
Poziom automatyzacji - PA - jest to stosunek sumy czasów czynności zautomatyzowanych do sumy czasów wszystkich czynności danej operacji.
12. Jakie są podstawowe różnice konstrukcyjne pomiędzy automatem tokarskim wzdłużnym, a do toczenia poprzecznego?
Wzdłużny - narzędzia wykonują tylko ruchy poprzeczne, natomiast obracający się przedmiot przesuwa się wraz z wrzeciennikiem, co umożliwia między innymi toczenie wzdłużne części o stopniowanych dowolnie średnicach i znacznych długościach.
Poprzeczny - jest przeznaczony do obróbki przedmiotów krótkich, w którym obrabiany materiał jest mocowany we wrzecionie usytuowanym w nieruchomym wrzecienniku.
13. Różnica pomiędzy pojęciem sterowania i regulacji.
Sterowanie - kierowanie pracą maszyn i urządzeń przez wpływanie na parametry i przebieg ich pracy w celu zrealizowania zamierzonego działania.
Regulacja - proces kompensacji wpływu wielkości zakłócających na przebieg realizowanego procesu technologicznego w taki sposób aby wartości wielkości regulowanych jak najmniej różniły się od wartości pożądanych tych wielkości .
14. Podział systemów automatyzacji w maszynach technologicznych.
Regulacja stałowartościowa
Regulacja nadążna
Sterowanie programowe
Sterowanie adaptacyjne
Regulacja stosunkowa
16. Czy w tokarce ze sterowaniem programowym odcinkowym można wykonać stożki?
W sterowaniu odcinkowym nie ma możliwości jednoczesnego sterowania dwoma napędami ruchu posuwowego dlatego nie ma możliwości wykonania stożka.
17. Rola interpolatora w układzie sterowania numerycznego.
Podstawowym zadaniem interpolatora jest takie sterowanie kilkoma napędami jednocześnie, aby sterowany zespół roboczy przemieszczał się z punktu o zadanych współrzędnych do kolejnego punktu z zaprogramowaną prędkością posuwu po torze, którego kształt zależy od konstrukcji interpolatora. Interpolator ma za zadanie wygenerować ciąg kilku sygnałów sterujących, które spełnią rolę wartości zadanych przemieszczenia dla wszystkich numerycznie sterowanych napędów.
18. Kiedy można mówić o sterowaniu numerycznym w układzie otwartym, a kiedy w układzie zamkniętym. Jaki zespół decyduje o zakwalifikowaniu obrabiarek do jednego z dwóch wymienionych układów sterowania.?
Sterowanie w układzie otwartym jest to sterowanie w którym nie występuje informacja zwrotna o skutkach sterowania. W sterowaniu w układzie zamkniętym istnieje informacja zwrotna (układ regulacji). W obrabiarkach sterowanych w układzie zamkniętym musi występować układ sprzężenia zwrotnego. Np. układ sterowania adaptacyjnego.
19. Schemat blokowy (strukturalny) klasycznego sterowania NC.
20. Cechy odróżniające sterowanie CNC od NC
CNC - Computer Numerical Control - gdy odpowiednio zaprogramowany minikomputer steruje jedną lub kilkoma obrabiarkami. Przechowywane w pamięci minikomputera informacje dotyczące programu pracy obrabiarki są przekazywane do jej zespołów sterująco-napędowych za pośrednictwem zespołów dopasowujących, Tryb DNC umożliwia sterowanie maszyny wprost z pakietów CAM zapewniając pełne wykorzystanie obsługiwanego kodu.
NC - numerical control - sterowanie numeryczne automatyczne ruchami zespołów zgodnie z danymi i instrukcjami podanymi w postaci symbolicznej. Obejmuje również działania pomocnicze pozwalające na pełną automatyzację cyklu pracy.
21. W jaki sposób można zrealizować układ sterowania stałowartościowego zachowujący stałą prędkość skrawania?
Układ sterowania otwarty z rezystorem kształtowym.
Układ automatycznej regulacji z mechaniczną przekładnią bezstopniową typu PIV.
Układ sterowania otwarty ze stopniowym przełączaniem prędkości obrotowych.
22. Jaka jest różnica pomiędzy sterowaniem automatycznym złożonych cyklów w funkcji czasu i w funkcji drogi? Jak technicznie realizowane jest sterowanie w funkcji czasu.
Cechą sterowania w funkcji czasu jest to, że początek, koniec i realizacja poszczególnych czynności i ruchów zależą tylko od upływającego czasu. Ruchy poszczególnych zespołów odbywają się niezależnie od siebie.
Sterowanie automatyczne w funkcji drogi wykorzystuje drogę przebywaną przez sterowany zespół jako zmienną niezależną. Oznacza to, że wykonanie kolejnej zaplanowanej czynności lub Rychów jest możliwe dopiero wówczas, gdy układ sterowania otrzyma informację o osiągnięciu przez sterowany zespół określonego położenia lub o przebyciu określonej drogi. Czas nie musi być utrzymywany z dużą dokładnością.
Sterowanie w funkcji czasu możemy realizować za pomocą wału sterującego. Praktyczna realizacja sterowania w funkcji czasu z wałem sterującym polega na umieszczeniu na wale krzywek, zderzaków, styków elektrycznych itp.
23. Podział sterowań programowych z uwagi na najważniejszą funkcję jaką jest realizacja ruchu po zadanym torze.
Punktowe - ( ruch ustawczy ) ma zapewnić ustawienie narzędzia w punkcie o współrzędnych zapisanych w programie. Nie jest przy tym istotne, po jakim torze porusza się narzędzie względem przedmiotu..
Odcinkowe - ( ruch ustawczy i posuwowy ) tor narzędzia względem przedmiotu jest zadany w postaci szeregu punktów, między którymi ruch odbywa się po odcinkach. Nie jest możliwe składanie ruchów w ruch złożony.
Kształtowe - obejmuje wszystkie przypadki, w których tor narzędzia względem przedmiotu jest dowolną krzywą.
24. Cechy odróżniające sterowanie NC od CNC.
Wady sterowania NC:
Nietrwałość nośnika programu (taśmy dziurkowane).
Problemy z przechowywaniem dużej liczby nośników.
Kłopotliwe powielanie nośników.
Brak możliwości wyprowadza programu ze sterowania NC ze wszystkimi zmianami wprowadzonymi przez operatora za pośrednictwem pulpitu.
Brak pamięci do zapisywania wszelkich danych korekcyjnych.
Większość rozwiązań ma charakter programowy.
Zalety sterowania CNC:
Wielorakość wprowadzania i wyprowadzania danych programu ( czytniki, dyskietki, CD).
Pamięć umożliwiająca wczytanie wielu programów i ich przechowywanie.
Możliwość poprawienia programu wraz z zapisem.
Łatwe łączenie sterowania CNC w sieci komputerowej.
25. Cechy charakterystyczne centrum obróbkowego. Definicja centrum.
Centrum obróbkowe jest obrabiarką sterowana numerycznie zapewniającą, w zakresie jej możliwości technologicznych, wykonanie w jednym zamocowaniu przedmiotu dużej liczby zabiegów obróbkowych za pomocą różnych narzędzi w takim zakresie aby po obróbce uzyskać przedmiot w pełni lub w dużej części obrobiony.
Cechy obrabiarki NC będącej centrum obróbkowym:
Sterowanie numeryczne.
Wielozabiegowa.
Umożliwiająca obróbkę wielostronną ale w jednym zamocowaniu.
Wielonarzędziowa z automatyczna wymiana narzędzi.