4. A számvezérlés elve

4.1. Általános ismertető

Mint ismeretes az irányítástechnikában megkülönböztetnek vezérlést és szabályozást. A vezérlés nyílt láncú, az adott parancs végrehajtását nem ellenőrzik. Azt csak az adott információkkal előre meghatározzák, majd végrehajtják. A vezérlés elvén működő gépeket programkapcsolású gépeknek nevezik. Ilyenkor a tárolóban elhelyezett program csak az egymás után következő műveletek sorrendjét adja meg. Tehát a vezérlő berendezés minden egyes művelethez, csak indító és leállító parancsot ad, de vezérelt munkaciklusban a munkát végrehajtó szerkezet nem áll a vezérlő szerv befolyása alatt.

A szabályozás zárt láncú, a kiadott utasítást a végrehajtott folyamat paramétereivel visszacsatolás útján összehasonlítják és ennek eredményeként a folyamatot korrigálják.

Ha szerszámgép irányító szerkezete zárt láncú, tehát szabályozási folyamatot lát el, a gépet programvezérlésű szerszámgépnek nevezik. (Az így régebben már meghonosodott elnevezés helytelen, mert nem vezérlésről, hanem szabályozásról van szó.) Ilyenkor az irányító szerkezet nemcsak az egyes munkaelemek egymásutánját határozza meg, hanem az egyes munkaciklusok lefolyását is szabályozza. (Például megmunkálás közben érzékeli a munkadarab méretét és ha szükséges, a szerszámot utánállítja.)[ 6]

A számvezérlésen olyan vezérlést értenek, ahol a gép megmunkálást végző részei mozgásának sorrendjét, nagyságát, sebességét a gépben, vagy a gépen kívül elhelyezett berendezéssel, például kapcsolókkal, lyukszalaggal előre beállítják, és a gép ennek alapján a műveleteket elvégzi. A vezérlő információk rögzíthetők mágnesszalagon is, vagy az egész szerszámgépet a számítógép technikában használatos memóriaegységben rögzített adatok alapján vezérlik. A programozás lehet teljes, de részleges is, amikor például csak egy munkaciklust, vagy csak egy tevékenységet (pl. szerszámváltás) végez el önműködően a szerszámgép [ 6] .

A kívánt egyszerű program megadható ütközők, végálláskapcsolók segítségével is, azonban a bonyolultabb követelményeket a nyugvó elemes (dugaszos, nyomógombos, forgókapcsolós) és még inkább a mozgóelemes tárolók (lyukkártya, lyukszalag, mágnesszalag, stb.) biztosítják.

Az irányító berendezésnek a munkafeladat teljesítéséhez információra van szüksége. Az információkat jelekkel teszik érzékelhetővé. A jelek lehetnek analóg és digitális jelek.

Analóg a jel, ha a jellemezni kívánt paramétert valamely folyamatos fizikai állapottényező (pl.: feszültség) meghatározott értékével fejezik ki.

Digitális a jel, ha a paramétert számokban meghatározott jelek sorozataként adják meg. A digitális jelet szakaszos függvény írja le.

Kódolt információ az adatok analóg vagy digitális jelekben kifejezett alakja.

Végálláskapcsolók v. lovasok szerepe tulajdonképpen egyszerű fizikai kapcsoló. Első sorban a gép munkaterének behatárolására szolgál, végállás-kapcsolóként, ill. vészvégállás-kapcsolóként. Másik feladata a szánok jeladóinak a referenciajeleit segíti adott pozícióban felvenni. Kvalifikálja a nullimpulzusok jeleit, és mikor az NC referenciapont felvétel üzemmódban áthalad ezen a kapcsolón, akkor a legközelebbi nullimpulzus jelenti a gépi referenciapontot.

PLC. Nem csak forgácsoló szerszámgépek, hanem más gépek automatizálása céljából fejlesztették ki a PLC (Programmable Logic C ontroler) vezérlést. A PLC vezérlőegység közepes bonyolultságú munkafolyamatokat vezérel. A bemenő oldalon helyzetkapcsolók, nyomógombok, a kimenő oldalon pedig tengelykapcsolók, hidraulikus szelepek, mágneskapcsolók működnek. A vezérlőberendezés programozása egyszerű, lehet áramutas, Boole-algebrai írásmód, vagy PLC programnyelv is. A fejlettebb berendezések időzítő és számláló feltétel nélküli és feltételes ugró utasítások, szubrutinhívó utasítások, aritmetikai utasítások betáplálásával megközelítik egy folyamatirányító számítógép teljesítményét [ 6] .

NC kezelőpanel PLC program Szerszámgép

PLC helyzete

A vezérlés és a szerszámgép közötti kapcsolat koordinálását a PLC végzi. A technológiai feladatok megoldásához a szánok mozgatásán kívül szükség van:

- - részben a szerszámgép állapotának jelzésére a vezérlő felé (részegységek üzemkészsége, vészállapotok, stb...)

  - részben a programozható, nem szánmozgás jellegű parancsok közvetítésére a szerszámgép felé.

A CNC vezérlések többsége ezt a feladatot úgy oldja meg, hogy a vezérlő szabványokban rögzített értelmű 24V szintű jelet ad ki, ill. fogad. Ezeket a jeleket erre a célra készített berendezés -PLC- csatolja és alakítja át a konkrét szerszámgép igényei szerint. Ezek a logikai egységek :

- - értelmezik a szerszámgép felől érkező jeleket

  - dekódolják ill. dialógusokra bontják a vezérlőtől érkező parancsokat,

  - illetve ellátnak önálló, általában időfüggvényhez kötött feladatokat (pl. szánkenő ciklusok).

Az NC a programokat tárolja, azok parancsait lebontja és közvetíti a szervók és a PLC felé.

Kezelőpanel. Tartalmazza a kijelző egységet, valamint a nyomógombokat. A nyomógombok két részből állnak. Az NC tasztaturából, amelyek a szerkesztő, adatbeviő és funkció gombokat tartalmazzák, valamint a gépi tasztatúrából, amely az üzemmódváltó, tengelymozgató, stb. gombokat foglalja magában. A gépi tasztatúra be lehet integrálva a vezérlésbe [ 18] .

Kezelőpanelek