Numerische Steuersysteme: Aufbau und Schnittstellen eines Mehrprozessorsteuersystems

ISBN-13: 9783540094241 / Niemiecki / Miękka / 1979 / 144 str.

H. Wörn

Opis

Der immer noch bestehende Mangel an qualifizierten Fach kraften, die steigenden Lohnkosten sowie der Wunsch_nach Er hal tung und Steigerung der Lebensqualitat fordern in der Fertigungstechnik den Einsatz neuer, verbesserter Verfahren und die konsequente Automatisierung und Ausnutzung der zuge horigen Einrichtungen. Die zunehmende Integration von Werkzeug- und Werkstuckwechsel sowie von Handhabungseinrichtungen in die Fertigungsanlagen sind beispielsweise ein Schritt in diese Richtung. Dafur sind steuerungsseitig eine immer groBere Anzahl an maschinenspezi fischen Steuer-, Bedienungs- und Optimiereinrichtungen not wendig. Spezielle numerische Steuerprinzipien mussen das Posj tionieren einer Vielzahl von Maschineneinheiten mit hoher Ge nauigkeit ermoglichen. Nach ergonomischen Gesichtspunkten auf die Maschine zugeschnittene Bedien- und Programmierverfahren vor Ort sollen die Arbeit des Bedieners erleichtern. Betriebs datenerfassung, Uberwachung von Steuerung und Maschine mit Diagnose im Fehlerfall sollen technische und organisatorische Storzeiten reduzieren und zu hoher Ausnutzung und Verfugbar keit der Anlagen fuhren. Die Entwicklung dieser maschinenspezifischen Funktionsein heiten setzt die genaue Kenntnis der Maschine voraus. Deswe gen hat der Maschinenhersteller verst rkt den Wunsch, diese Funktionseinheiten selbst in die Steuerung zu integrieren, urn so ein auf die Maschine zugeschnittenes Steuersystem zu erhalten. Bei bisherigen Steuersystemen ist die Integration dieser Zusatz- und Sonderfunktionen mit hohen Kosten verbunden und in der Regel nur vom Steuerungshersteller durchzufuhren."

Spis treści

1 Einleitung.- 2 Steuersysteme für Fertigungseinrichtungen.- 2.1 Funktionale Gliederung von Steuersystemen.- 2.2 Strukturen und Ausführungsformen von Steuersystemen.- 2.2.1 Steuersysteme konventioneller Maschinen.- 2.2.2 Numerische Steuersysteme.- 2.2.3 Datenverteilsysteme.- 2.2.4 Betriebsdatenerfassungssysteme.- 3 Struktur und Anforderungen eines umfassenden Steuersystems.- 3.1 Struktur eines umfassenden Steuersystems.- 3.2 Anforderungen der Fertigungsverfahren und der Funktionen.- 3.2.1 Anforderungen der Fertigungsverfahren.- 3.2.2 Anforderungen der Funktionen der Steuerdaten-verarbeitungs- und Stellebene.- 3.3 Anforderungen des Datenaustausches zwischen einzelnen Funktionen.- 3.3.1 Datenaustausch innerhalb der Steuerdatenverar-beitungs- und Stellebene.- 3.3.2 Datenaustausch zwischen Datenverteilebene und Steuerdatenverarbeitungsebene.- 4 Entwicklungsgrundlagen für ein umfassendes Steuersystem.- 4.1 Bauelemente für den Aufbau der Teilnehmer und Übertragungssysteme.- 4.1.1 Mikroprozessoren.- 4.1.2 Technologien für die Übertragungsschnittstellen.- 4.2 Kennzeichen und Lösungsmöglichkeiten für die Übertragungssysteme DÜVE und DÜVS.- 4.2.1 Leitungsarten.- 4.2.2 Betriebsweisen.- 4.2.3 Datenkanalaufteilung.- 4.2.4 Betriebsarten.- 4.2.5 Synchronisierung des Datenaustausches.- 4.2.6 Übertragungssicherung.- 4.2.7 Signaldarstellung.- 4.2.8 Wesentliche Parallelbusentwicklungen.- 4.2.9 Wesentliche Seriellbusentwicklungen.- 5 Entwicklung eines parallelen Bussystems zur Kopplung von Teilnehmern der Steuerdatenverarbeitungs- und Stellebene (MPST-BUS).- 5.1 Systemkonfigurationen und Teilnehmertypen.- 5.2 Ermittlung der Kennzeichen und der Struktur des Bussystems.- 5.2.1 Datenweg.- 5.2.2 Adreßweg.- 5.2.3 Betriebsart.- 5.2.4 Synchronisierung des Datenaustausches.- 5.2.5 Übertragungssicherung.- 5.2.6 Busstruktur und Bussteuersignale.- 5.3 Übertragungsoperationen.- 5.3.1 Datenaustausch zwischen Zentralsteuerwerk und Teilnehmer.- 5.3.2 Datenaustausch direkt zwischen zwei Teilnehmern Teilnehmer.- 5.4 Aufbau der Busschnittstelle.- 5.5 Abschätzung der Busbelastung durch die Teilnehmer der Steuerdatenverarbeitungs- und Stellebene.- 6 Entwicklung eines Seriellbussystems zwischen Datenverteil- und Steuerdatenverarbeitungsebene.- 6.1 Ermittlung der notwendigen Übertragungssicherheit.- 6.1.1 Ermittlung eines Codes.- 6.1.2 Ermittlung eines Fehlerbehandlungsverfahrens und der Anzahl der Kontrollstellen.- 6.2 Datenkanalaufteilung, Struktur und Synchronisierung der Nachrichten und Antworten.- 6.3 Betriebsart.- 6.4 Übertragungsoperationen.- 6.5 Befehlsvorrat.- 6.6 Bestimmung der optimalen Blocklänge, der Wiederholzahl und der Datenkanalauslastung.- 7 Entwicklung und Realisierung von Teilnehmern zur Betriebsdatenerfassung in der Steuerdatenverarbeitungs- und Stellebene.- 7.1 Aufgabenstellung.- 7.2 Eingriffsensor.- 7.3 Teilnehmer zur Betriebsdatenerfassung (BDE).- 7.3.1 BDE-Prozessor.- 7.3.2 Einzelsignalgewinnung.- 7.3.3 Meßwerterfassung analog.- 7.3.4 Meßwerterfassung digital.- 7.3.5 Empfangs- und Sendeeinheiten für die externe Datenübertragung.- 7.3.5.1. Serielle Empfangs- und Sendeeinheit.- 7.3.5.2 Parallele Empfangs- und Sendeeinheit.- 7.4 Erprobung einzelner Teilnehmer.- 7.4.1 Erprobung einzelner Teilnehmer an einer numerisch gesteuerten Fräsmaschine.- 7.4.2 Erprobung einzelner Teilnehmer in einem System zur Fertigungsdatenerfassung.- 8 Zusammenfassung.