Tesis de graduación de máquina herramienta CNC
Resumen: Los sistemas de alimentación rotativa de máquinas herramienta CNC multicoordinadas de alto rendimiento, como cabezales giratorios, platos giratorios, etc., se accionan en su mayoría directamente Mediante servomotores síncronos de imanes permanentes, su problema de control es más complejo que el de los sistemas de alimentación convencionales. Por lo tanto, establecer un modelo matemático más científico adecuado para motores síncronos de imanes permanentes de accionamiento directo es de gran importancia para mejorar el nivel de control del sistema de alimentación rotativo. Este artículo propone un método para establecer un modelo de espacio de estados de un motor síncrono de imán permanente de accionamiento directo basado en control vectorial, y utiliza la teoría de control moderna para analizar y calcular la controlabilidad, observabilidad y estabilidad del sistema, y configurar los polos del sistema, la simulación del sistema se llevó a cabo utilizando Simulink, que proporcionó una base teórica y un método de análisis para el diseño y análisis del servosistema de alimentación de rotación de la máquina herramienta CNC.
Palabras clave: alimentación rotativa; accionamiento directo; motor síncrono de imán permanente;
Número de clasificación de la Biblioteca de China: TP391 Número de identificación del documento: A Número de documento: 1009-0134 (2007) 08- 0040-05 Modelo de espacio de estado y análisis de rendimiento del sistema de alimentación rotativa de máquina herramienta CNC Zhang Ao, (Departamento de Maquinaria e Instrumentos de Precisión, Universidad de Tsinghua, Beijing 100084) Resumen: Sistemas de alimentación rotativa CNC multicoordinada de alto rendimiento, como cabezales oscilantes y Platos giratorios Es más difícil de controlar que los sistemas de alimentación tradicionales. Por lo tanto, establecer un modelo matemático más científico de PMSM adecuado para accionamiento directo es de gran importancia para mejorar el nivel de control del sistema de alimentación rotativo. Para este fin, se propone un método de modelado PMSM basado en control vectorial basado en la ecuación del espacio de estados PMSM. La controlabilidad, observabilidad, estabilidad y configuración de polos del sistema se analizan utilizando la teoría de control moderna. Y utilizó Simulink para completar la simulación del sistema. Este método proporciona una base teórica y un método de análisis para el diseño de un servosistema de alimentación rotativa de máquina herramienta CNC. Palabras clave: alimentación rotativa; accionamiento directo; PMSM; ecuación del espacio de estados 0
secuencia
Servosistema de alimentación rotativa de máquinas herramienta CNC de alto rendimiento, especialmente servosistema de accionamiento directo (es decir, todo mecánico). Se eliminan los enlaces de transmisión intermedios desde el motor al actuador o la carga, y la longitud de la cadena de transmisión se reduce a cero. El motor síncrono de imán permanente (PMSM) se usa ampliamente como objeto de control. Sus ventajas son una estructura simple y un funcionamiento confiable. Debido a medidas estructurales como la inducción magnética, la alta coercitividad y los imanes de tierras raras, el tamaño total del motor de CC se reduce aproximadamente a la mitad, el peso es un 60% más liviano y la inercia del rotor se puede reducir a 1/5. del motor de CC [2] También cabe señalar que, debido a la existencia del enlace de transmisión, el sistema de accionamiento tradicional ejerce menos tensión sobre el enlace de control y el sistema es relativamente menos sensible a las perturbaciones. La carga del servosistema de accionamiento directo está conectada casi directamente al eslabón de control, sin el amortiguador de la cadena de transmisión, por lo que el eslabón de control tiene una gran tensión y es sensible a las perturbaciones, que pueden afectar el rendimiento dinámico del sistema. Al mismo tiempo, el cabezal oscilante y la plataforma giratoria se caracterizan por cargas pesadas y de baja velocidad, por lo que la estabilidad a baja velocidad bajo cargas pesadas también es una cuestión importante en el diseño del sistema. Los problemas de control de los sistemas de accionamiento directo para alimentaciones giratorias, como las plataformas giratorias de máquinas herramienta CNC. y los péndulos son más complejos que los sistemas de alimentación convencionales. En la práctica de la ingeniería, el método de control clásico de tres bucles basado en el control de transformación vectorial se usa generalmente para controlar el sistema. El modelo se basa en la teoría de control clásica, que utiliza una función de transferencia para describir. el sistema, con una única variable (como la velocidad) como salida, que está directamente relacionada con la entrada (como el voltaje). Pero, de hecho, además de la salida, el sistema también contiene otras variables independientes, las ecuaciones. o las funciones de transferencia son inconvenientes para describir estas variables intermedias internas, por lo que no pueden contener toda la información del sistema y no pueden revelar completamente todos los estados de movimiento del sistema. Si se aplica el método del espacio de estados de la teoría de control moderna para analizar el sistema, sus características dinámicas están determinadas por uno. Se describe mediante un sistema de ecuaciones diferenciales de primer orden compuesto por variables de estado, que pueden reflejar los cambios de todas las variables independientes del sistema, determinar todos los estados de movimiento interno del sistema y pueden. maneja fácilmente las condiciones iniciales, por lo tanto, puede caracterizar de manera más completa el sistema y la relación entre variables es especialmente adecuada para sistemas no lineales, de múltiples entradas y múltiples salidas [5] En resumen, el servosistema de accionamiento directo de alimentación rotativa. Sistema complejo no lineal fuertemente acoplado, que se modela utilizando el método del espacio de estados. Más científico y efectivo. Este artículo utiliza el método del espacio de estados para establecer el modelo de espacio de estados del motor síncrono de imán permanente sobre la base del control vectorial. métodos de la teoría de control moderna para realizar un análisis integral del modelo, proporcionando una base para una mayor aplicación de métodos de control avanzados. Esto sienta una base sólida para el control del sistema. 1. Modelo matemático de PMSM Consideramos un sistema de motor síncrono de imán permanente sinusoidal.
El motor tiene una forma de onda EMF inversa sinusoidal y el voltaje y la corriente del estator también son sinusoidales. Suponga que el motor es lineal, sus parámetros no cambian con la temperatura, se ignoran la histéresis y las pérdidas por corrientes parásitas y el rotor no tiene devanados amortiguadores. Basado en la conclusión de la teoría unificada de motores, la ecuación de enlace de flujo del estator del motor síncrono de imán permanente en el sistema de coordenadas del rotor (sistema de ejes D-Q) es la siguiente:
(1) Entre ellos: - El flujo magnético acoplado de los imanes del rotor en la cadena del estator; Ld, Lq - la inductancia principal del eje directo y el eje de cuadratura del motor síncrono de imán permanente - los componentes del eje directo y del eje de cuadratura del vector de corriente del estator; La ecuación de voltaje del estator PMSM es: (2) Entre ellos, - los componentes de los ejes D y Q del vector de voltaje del estator us W - la frecuencia angular eléctrica del rotor; La ecuación de par de PMSM es: (3) El coeficiente de par del motor Kt es: KT = PMYR. Además, el sistema de motor debe satisfacer la ecuación de movimiento básica: (4) donde n es la velocidad del motor wr - la velocidad angular mecánica del rotor, w = pmwrTd, TL - el par electromagnético y el par de carga del motor. El motor síncrono de imán permanente se modela utilizando ecuaciones de estado de la teoría de control moderna. Si se utiliza control vectorial, generalmente se requiere id = 0, pero no es razonable que md e id no aparezcan en la ecuación de estado. Porque en el modo de control de id = 0, solo se requiere que el valor de id sea igual a 0, pero el valor real de id no siempre es igual a 0 (especialmente en procesos dinámicos). Al mismo tiempo, el valor real de ud no será igual a 0. Por lo tanto, ia también debe considerarse como una variable de estado, y md se considera una variable de control, que es controlada por el controlador en función de los valores de todas las variables de estado (incluida id). Por tanto, tomando la variable de estado, q es el ángulo de posición del rotor. Si la expresión (1) se lleva a la segunda expresión de la expresión (2), la ecuación de estado del motor síncrono de imán permanente se puede obtener a partir de las expresiones (3) y (4): (5) Por lo tanto, el sistema es un Para no lineal En los sistemas que varían en el tiempo, la matriz de coeficientes contiene términos de multiplicación cruzada de las variables de estado wr, id e iq, por lo que es necesario desacoplar el sistema. Tomando ud y uq como variables de control y el par de carga TL como procesamiento de perturbaciones, si se propone por separado se sistematizará en la forma =AX+BU+B0TL. La sistematización original es la siguiente: (6) 6. ) Análisis del sistema 2 PMSM. Los parámetros de PMSM son los siguientes: La ecuación del espacio de estados del sistema es: 2.1 Modelo polinómico El modelo del espacio de estados se convierte en un modelo polinómico La matriz de transferencia del sistema es: 2.2 Suma de controlabilidad. La condición necesaria y suficiente para que el estado sea completamente observable es que el rango de la matriz observable sea n. Se puede calcular que el rango de la matriz controlable del sistema es 4 y rango completo, entonces el estado del sistema es completamente controlable. . Si el rango de la matriz observable del sistema es 4 y de rango completo, entonces el estado del sistema es completamente observable. 2.3 Análisis de estabilidad del sistema de control Para el sistema representado por el modelo de espacio de estados, la condición necesaria y suficiente para la estabilidad del sistema es que todos los valores propios de la matriz A del sistema tengan partes reales negativas. EIG(a)' = 1.0e+002 *[0-1.2069-0.8066 I-1.8066 I-2.1212] Porque hay algunos valores propios en la matriz del sistema a, y dado que el rango de la matriz controlable es 4 y Rango completo, el estado se puede pasar. La retroalimentación configura los polos para estabilizar el sistema. 2.4 Configuración de polos del sistema de control de entradas múltiples La idea básica de la configuración de polos del sistema de entradas múltiples es: primero buscar una retroalimentación de estado para que el sistema de circuito cerrado pueda controlar una determinada entrada (como la primera entrada), y luego siga el método de configuración de polos del sistema de entrada única. Realice la configuración de polos [5]. Figura 1 Diagrama de bloques del sistema de circuito cerrado con configuración de polos. El polo esperado es: 1.0e+002 *[-0.1-1.2069-0.8066 I-1.2069+0.8066 I-2.128. , se puede obtener del sistema, n = 4, m = 2, u1 + u2 = 4, A es el vector de la última fila de Q-1. (2) Primero configure los postes de acuerdo con estándares controlables. Configuración de polos para sistemas de una sola entrada.
El polinomio característico de es, y el polinomio característico esperado es, entonces la matriz de ganancia es: (3) Matriz de transformación estándar controlable T, es decir, la matriz de ganancia regresa al sistema de coordenadas original (4) Retroalimentación de estado de la configuración de polos de el sistema original (a, B) Para: 2.5 Simulación del sistema La respuesta del vector de estado de posición del sistema a la señal de paso: Figura 2 La respuesta de paso del vector de estado de posición antes de la configuración del polo; Figura 3 La respuesta de paso del vector de estado de posición; después de la configuración del polo, la respuesta del vector de estado de posición del sistema a la señal de velocidad Respuesta (la línea de puntos es la señal de posición de entrada, la línea continua es la señal de posición de salida): Figura 4: Curva de seguimiento de la señal de velocidad antes de la configuración del polo; del vector de estado de posición del sistema a la señal sinusoidal (la línea de puntos es la señal de posición de entrada, la línea continua es la señal de posición de salida) Figura 5: Curva de seguimiento de la señal de velocidad después de la configuración de los polos 6: Curva de seguimiento de la señal sinusoidal antes de la configuración de los polos 7: Se puede ver en la configuración del polo que el sistema es estable, la respuesta a varias señales de entrada mejora enormemente y tiene un buen rendimiento de seguimiento, muy importante para los servosistemas. 3. Se concluye que el uso de ecuaciones del espacio de estados para representar el sistema puede vincular el estado del sistema con la entrada y salida del sistema, establecer la conexión entre las variables internas del sistema y la entrada externa y la salida medida, y ahorrar la información de las características internas del sistema, por lo que el modelo es más preciso y científico. Se propone un método para establecer un modelo de espacio de estados completo de un motor síncrono de imán permanente basado en control vectorial. Según este modelo, el rendimiento del sistema se analiza y calcula utilizando varios métodos de la teoría de control moderna. El análisis muestra que el sistema tiene total controlabilidad, completa observabilidad y estabilidad crítica. El sistema se estabiliza configurando polos mediante retroalimentación de estado, de modo que las variables de estado tengan un buen rendimiento de seguimiento de la señal de entrada. Proporciona métodos e ideas eficaces para un mayor análisis y diseño de sistemas de control.
Referencias: [1] Ouyang Liming. Diseño del sistema de control MATLAB [M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2001. [2] Zhang Chongwei, Li,. Sistema de control de movimiento [M]. Wuhan: Prensa de la Universidad Tecnológica de Wuhan, 2002. [3] Li Sandong, Xue Hua. (2): 115-120.[4]Yang Ping, Ma Ruiqing, An. Método de simulación y modelado basado en Matlab del sistema de control de motores síncronos de imanes permanentes [J]. Journal of Shenyang University of Technology, 2005, (4): 195-65433. Du Jingyi. Base teórica del control moderno[M]. Prensa de la Universidad de Pekín, 2006. [6]Sun Liang. MATLAB Language and Control System Simulation [M]. Beijing: Beijing University of Technology Press, 2006. A medida que la gestión logística de mi país avanza gradualmente hacia la socialización y la cadena de suministro, es necesario combinar las operaciones logísticas y las prácticas de gestión de empresas específicas, según lean Los principios básicos de la logística y la situación de informatización de las empresas, a través de la investigación teórica y aplicada, se modifican y mejoran constantemente sobre la base del sistema prototipo de gestión logística de la cadena de suministro lean, y se llevan a cabo investigaciones y prácticas continuas para promover el suministro lean. Información de gestión de logística de cadena de las empresas manufactureras de mi país. Referencias: [1] Wu Yue. Sobre el sistema de logística ajustada [J]. Economía circular de China, 2006 54 38+0(5):11-13. [2] (Estados Unidos) James P. Womack, (Reino Unido) 1999. [3] Richard Wilding. Delgada, más delgada, más delgada[J]. Revista Internacional de Distribución Física y Logística. Gestión Logística 1996, 25 (3/4) 20. [4]Wang Zhitai. Investigación en Ingeniería Logística[M]. Beijing: Universidad Capital de Economía y Prensa Empresarial, 2004. [5] Tian Yu, Zhu Daoli. Logística ajustada[J]. Logistics Technology, 1999 (6 caballos. Modelo de cálculo del volumen del flujo logístico de la cadena de suministro y tiempo de respuesta [J]. Cumbre Mundial sobre Sistemas Comerciales de la Sociedad de la Información, 2006, 5(4):643-650. __
Aplicación típica de PLC en la transformación CNC de máquinas herramienta
Escuela de Ingeniería Mecánica y Electrónica, Universidad de Ciencia y Tecnología de Hebei, Shijiazhuang 050054
Este artículo analiza el plan específico y el uso de programas Controladores para la transformación CNC de máquinas herramienta. Se presentan los pasos generales y el proceso específico de la transformación utilizando el controlador programable de la serie Siemens S7-200 como ejemplo, y el efecto de aplicación de la transformación CNC de la máquina herramienta y su. Se explican los beneficios sociales y económicos futuros Palabras clave: controlador programable; transformación de máquinas herramienta mediante CNC
Número de clasificación de la Biblioteca de China: TG51 Código de identificación del documento: A Número de documento: 100320794 (2007) 1120147202.
Aplicación típica del PLC en la transformación CNC de máquinas herramienta.
Resumen: Este artículo analiza cómo utilizar controladores programables (PLC) para transformar máquinas herramienta y presenta en detalle todo el proceso de transformación de máquinas de corte basadas en PLC Siemens S7-200. Finalmente, se explica el papel de la transformación CNC y los beneficios que aporta. Palabras clave: Controlador lógico programable (PLC); Máquina herramienta; Transformación CNC0
Algunas máquinas herramienta existentes en mi país todavía utilizan el método tradicional de control de relé-contactor. Estas máquinas herramienta tienen muchos contactos y circuitos complejos. Después de años de uso, presentan muchas fallas, requieren mucho mantenimiento, son incómodos de mantener y tienen poca confiabilidad, lo que afecta seriamente la producción normal. Aunque algunas máquinas herramienta antiguas todavía pueden funcionar con normalidad, su precisión, eficiencia y automatización ya no pueden cumplir con los requisitos del proceso de producción actual. Es imperativo modernizar estas máquinas herramienta. La transformación no es sólo la necesidad de reutilizar los recursos empresariales y el desarrollo sostenible, sino también la necesidad de adaptarse a nuevas tecnologías de producción y mejorar los beneficios económicos.
La solución 1 es un medio eficaz para utilizar PLC para transformar el antiguo sistema de control de la máquina herramienta. Después de adoptar el control PLC, la cantidad de cableado en el circuito de control de la máquina herramienta se reduce considerablemente, la tasa de fallas se reduce considerablemente, se mejoran la estabilidad y la tasa de utilización de la operación del equipo, se mejora la confiabilidad y la intensidad del trabajo de mantenimiento y reparación. se reduce. Cuando cambia el programa de procesamiento de la máquina herramienta, se puede realizar un nuevo procesamiento simplemente modificando el programa PLC, lo cual es más conveniente y ayuda a mejorar la aplicabilidad de la máquina herramienta. Dado que la máquina herramienta tiene funciones de comunicación, una vez que la máquina herramienta se modifica con un controlador programable, se puede conectar en red y comunicar con otros dispositivos inteligentes, y se puede conectar a la red de automatización de la fábrica según sea necesario para futuras transformaciones y actualizaciones técnicas en el futuro. .
2 Proceso de transformación, pasos y ejemplos de aplicación (1) Comprender profundamente el proceso de trabajo de la máquina herramienta original, analizar y clasificar sus métodos de control básicos, secuencias de acción completadas y relaciones de condición, así como la protección relacionada. y controles de enclavamiento, comunicarse plenamente con los operadores reales tanto como sea posible para comprender si es necesario mejorar la operación de control de las máquinas herramienta existentes para mejorar la precisión, la operabilidad y la seguridad, si es necesario, se implementará en diseños posteriores; (2) Con base en los resultados del análisis y clasificación, determine los dispositivos de entrada y salida requeridos por el usuario. Porque se trata de la transformación de una máquina herramienta antigua, bajo la premisa de asegurar que se cumplan los requisitos del proceso, los equipos de entrada y salida de la máquina herramienta original, como botones, interruptores de carrera, contactores, electroválvulas, etc. , aprovecharse al máximo y reducir los costes de transformación. (3) Selección de PLC. Determine la cantidad de puntos IPO necesarios en función de la cantidad y el tipo de dispositivos de entrada y salida. Al determinar los puntos IPO, se debe dejar un margen de alrededor del 20% para adaptarse a futuros cambios en la tecnología de producción y dejar espacio para la transformación del sistema. En función del número de puntos IPO, se utiliza una fórmula empírica para estimar la capacidad de la memoria: número total de palabras de memoria = (número de puntos de entrada del interruptor + número de puntos de salida del interruptor) × 10 + número de puntos de simulación × 150. Después de estimar el número de palabras en la memoria, deje un margen del 25%. En consecuencia, elija el modelo apropiado. (4) Diseñar y compilar la tabla de asignación de IPO y dibujar el diagrama de cableado de IPO. Cabe señalar que los puntos de entrada o de salida del mismo tipo deben concentrarse y distribuirse continuamente tanto como sea posible. (5)Programación. El diagrama del circuito de control del relé de la máquina herramienta original se puede modificar y mejorar como referencia. Una vez completado el diseño del programa, se debe realizar la depuración de la simulación. (6) Una vez completada la depuración de la simulación, realice la depuración del sistema en el sitio. Verifique los problemas de depuración uno por uno hasta que la depuración sea exitosa. Finalmente, la información técnica debe ser organizada y archivada. Figura 1 Diagrama de cableado IPO A continuación se muestra el proceso de transformación CNC de una máquina cortadora de hojas de sierra. El proceso de control de la máquina herramienta es el siguiente: (1) Control del motor del husillo. Arranque, parada; (2) Control del motor de alimentación. El banco de trabajo se alimenta longitudinalmente hasta una posición tangente a la hoja de sierra, y luego el banco de trabajo se alimenta rápidamente transversalmente. Una vez finalizado, el banco de trabajo se mueve lentamente y retrocede. Durante este período, el banco de trabajo principal de la hoja de sierra cambia de velocidad y gira con un ritmo. ángulo de diente de sierra. Los dos movimientos se interpolan al mismo tiempo para formar un arco de diente de sierra; (3) Control de arranque del motor de la bomba de enfriamiento, protección relacionada y control de enclavamiento, protección de sobrecarrera de la mesa de trabajo en todas las direcciones, control de enclavamiento en todas las direcciones, etc. Determine los dispositivos de entrada y salida de usuario necesarios. Según el análisis de las condiciones del hardware del equipo, hay seis botones en el panel, que ocupan seis puertos de entrada digitales. Un interruptor DIP BCD ocupa cuatro puertos de entrada, una regla de rejilla lineal ocupa tres puertos de entrada y una perilla de estado de tres posiciones. Ocupa dos puertos de entrada. El actuador consta de tres motores paso a paso y dos motores asíncronos, de los cuales tres motores paso a paso requieren ocho puertos de salida digitales, y el motor principal de la muela abrasiva y la bomba de enfriamiento requieren cada uno un puerto de salida. Para garantizar la seguridad, el relé térmico no está conectado al terminal de entrada, sino directamente al terminal de salida del PLC. El número total de puntos de entrada es 15 puntos y el número de puntos de salida es 12 puntos. Teniendo en cuenta que debería haber un margen de alrededor del 20%, los puntos de IPO deberían estar por encima de los 30 puntos.
Por lo tanto, se selecciona el PLC Siemens S7-200 serie 226, con 24 puntos de entrada, 16 puntos de salida y 40 puntos IPO. Prepare la tabla de asignación de IPO (consulte la Tabla 1) y dibuje el diagrama de cableado de IPO (consulte la Figura 1) para diseñar el programa y escribir el lenguaje de programación estructurado STL; Simule la depuración y la depuración del sistema en el sitio y complete el archivo de datos técnicos. Tabla 1 Tabla de asignación de IPO entrada salida I0. 0 interruptor DIP BCD 1 posición Q0. 0 terminal CP del eje W 2 interruptor DIP BCD 3 bits. Q0. 2 Terminal de dirección del eje W I0. 3 Interruptor DIP BCD 4 bit Q0. 3 Extremo libre del eje X I0. Entrada de fase A Q0. 6 Punto final de dirección del eje Y I0. 7 Entrada de fase B de la escala Q0. 7 Extremo libre del eje Y I1. +0,1 confirmación de entrada del diámetro de la hoja de sierra Q1. Relé de la bomba de refrigeración I1. 2 Confirmación de entrada del diámetro de la muela Q1. 2 Luz indicadora de alarma I1. 3 Entrada 1 del mando de estado de tres posiciones. 3 Luz indicadora de encendido I65438. 5 Arranque de la bomba de enfriamiento I1. 6 Parada de emergencia 3. El efecto puede lograr una automatización flexible del procesamiento y la eficiencia es de 5 a 6 veces mayor que la de las máquinas de hoja de sierra tradicionales. Los dientes de sierra procesados tienen alta precisión y dispersión de tamaño pequeño, lo que mejora la resistencia de los dientes de sierra. Tiene funciones de autorregulación como alarma automática, monitoreo automático y compensación, y puede lograr un procesamiento desatendido a largo plazo. Debido a la nueva aleación de acero utilizada en las hojas de sierra, el coste de reparación de los dientes desgastados es elevado. El uso de esta máquina de hoja de sierra le ha ahorrado a la fábrica costos de mantenimiento considerables y realmente ha mejorado su eficiencia. Conclusión El uso de PLC para llevar a cabo la transformación CNC de máquinas herramienta tradicionales puede resolver eficazmente problemas de procesamiento de piezas complejas, precisas y cambiables, cumplir con los requisitos de métodos de producción de alta calidad, eficientes y flexibles de múltiples variedades y lotes pequeños, y satisfacer las necesidades de producción rápida. Actualización de diversos productos mecánicos. Al mismo tiempo, ahorra muchos costos de modificación de equipos para la empresa, mejora los beneficios económicos y sociales de la empresa, mejora la competitividad de los productos de la empresa y facilita que la empresa sobreviva y se desarrolle en un entorno ferozmente competitivo. entorno del mercado. Referencias: [1] Chen. Control Eléctrico y Controlador Programable[M]. Guangzhou: Prensa de la Universidad Tecnológica del Sur de China, 2001. [2]Zhang Xinyi. Diseño de un sistema económico de máquina herramienta CNC [M]. Beijing: Machinery Industry Press, 1994. Sobre el autor: Shao Xiaoxi.
Gestión remota basada en red de máquinas herramienta CNC
Wang Huifen, Liu Tingting, Zhang Youliang (Escuela de Ingeniería Mecánica, Universidad de Ciencia y Tecnología de Nanjing, Jiangsu 210094)
La fabricación en red es 21 El principal método de producción del siglo, es inevitable utilizar la tecnología de red para gestionar las máquinas herramienta CNC. Sobre la base del análisis de las necesidades de la gestión remota y de las redes de máquinas herramienta CNC, se propone una solución para las redes de máquinas herramienta CNC y el sistema de gestión remota basado en TCP/IP, que se puede integrar perfectamente con otros sistemas de gestión de información de la empresa. El sistema se presenta en detalle. Se dan la estructura y función, y se dan ejemplos de aplicación.
Palabras clave: fabricación en red; máquinas herramienta CNC; gestión remota Número de clasificación de la Biblioteca de China: TG659 Código de identificación del documento: a.
Número de artículo: 1001-3881 (2007) 10-070-4 Prueba de gestión remota basada en red de máquinas herramienta CNC. Basado en el análisis de la red y las necesidades de gestión remota de máquinas herramienta CNC, una red. Se propusieron soluciones y sistemas de gestión remota basados en TCP/ip2, pudiendo integrarse con otros sistemas de gestión de información de máquinas herramienta CNC de la empresa. Luego se analiza la arquitectura del sistema y sus principales características. Se presenta un ejemplo de aplicación. Palabras clave: fabricación en red; máquinas herramienta CNC; gestión remota0
Introducción La fabricación en red es el principal método de producción de la industria manufacturera en el siglo XXI. El sistema de diseño y fabricación en red es un sistema colaborativo abierto, multiplataforma compuesto por recursos de fabricación múltiples, heterogéneos y distribuidos que utilizan redes informáticas de cierta manera interconectadas. Puede responder a los cambios en la demanda del mercado de manera oportuna y flexible. Se caracteriza por una alianza dinámica organizacional y su objetivo es conectar varios sistemas de fabricación distribuidos geográfica o lógicamente a la red informática para mejorar el intercambio de información y las capacidades de colaboración entre varias unidades, logrando así compartir recursos, diseñar y fabricar productos rápidamente. y responder a las necesidades del mercado.
Es la principal medida técnica para que las empresas manufactureras acorten los ciclos de desarrollo de productos, mejoren la calidad de los productos, reduzcan sus costos y mejoren la competitividad en los siglos XXI y III. La comunicación entre las máquinas herramienta CNC y las computadoras es la base y la condición necesaria para lograr el control y la gestión integrados de los equipos de fabricación, y también es una de las claves para lograr la fabricación en red. Con la profundización continua de la aplicación de la tecnología CNC y el desarrollo continuo de la tecnología informática y la tecnología de redes, el número de máquinas herramienta CNC en las empresas está aumentando. El modelo de gestión independiente tradicional se ha vuelto obsoleto debido a los medios técnicos atrasados y la baja producción. eficiencia y altos costos de administración y mantenimiento no puede satisfacer las necesidades del desarrollo empresarial, por lo que se ha vuelto inevitable utilizar tecnología de red para administrar máquinas herramienta CNC [4]. Después de más de 20 años de desarrollo, la tecnología DNC de la red de máquinas herramienta CNC de mi país también ha experimentado un proceso difícil desde la cinta de papel hasta las máquinas independientes, pasando por redes simples y, finalmente, redes avanzadas. Básicamente, el modo de cinta de papel se ha abandonado por completo; cuando la cantidad de máquinas herramienta es pequeña, algunos usuarios todavía usan el modo de comunicación independiente; cuando la cantidad de máquinas herramienta aumenta a un cierto número, los usuarios de máquinas herramienta generalmente usan DNC de red [ 5]. En la actualidad, existen dos estructuras principales de red DNC para máquinas herramienta CNC domésticas: una es una sola computadora correspondiente a una sola máquina herramienta, y estas computadoras están conectadas a través de una red de área local, la otra es una sola computadora correspondiente a múltiples máquinas; herramientas, la mayoría de las cuales se basan en comunicación serie RS2232 o productos de software de comunicación extranjeros [6-10], algunas también se basan en software nacional TCP/IP [11-13]. Sin embargo, con el desarrollo de la economía de mercado y la informatización empresarial, las empresas utilizan una variedad de sistemas de gestión de la información, como ERP, PDM, MES, CAD/CAPP/CAM, etc. También se debe considerar el intercambio de información entre varios sistemas para evitar islas de información. Por lo tanto, es imperativo utilizar tecnología DNC integrada para gestionar grupos de equipos CNC. Sobre la base del análisis de las necesidades de la gestión remota y de las redes de máquinas herramienta CNC, se propone una solución para las redes de máquinas herramienta CNC y el sistema de gestión remota basado en TCP/IP, que se puede integrar perfectamente con otros sistemas de gestión de información de la empresa, y Se presenta en detalle la tecnología de implementación del sistema y ejemplos de aplicaciones.
1 Estructura del sistema de gestión remota de máquinas herramienta CNC 111 análisis de la demanda del sistema En la actualidad, en el proceso de implementación de la fabricación en red, cada vez más empresas han implementado gradualmente proyectos de información empresarial y las máquinas herramienta CNC de una sola máquina se han convertido en una limitación Las empresas responden rápidamente a los cuellos de botella del mercado. Para satisfacer mejor las necesidades del desarrollo de la producción, existe una necesidad urgente de transformar las máquinas herramienta CNC de la empresa en una red y realizar la gestión remota de las máquinas herramienta CNC y los talleres mediante sistemas de información. El diseño del sistema de gestión remota de la máquina herramienta CNC debe cumplir los siguientes requisitos: (1) Apertura. Con el desarrollo de nuevas tecnologías, el sistema debe ser escalable y personalizable, y debe ser fácil agregar y actualizar las funciones del sistema. La configuración del sistema debe tener buena versatilidad, compatibilidad, portabilidad e interoperabilidad. (2) Flexibilidad. El sistema soporta múltiples sistemas operativos (Windows98/NT 410/2000) y debe adaptarse al tipo de controlador, número de dispositivos y tareas.